不同脚踏频率及骑行姿势对人体下肢运动生物力学特征影响的研究

发布时间：2021-05-09 19:03

　　大量的研究聚焦于自行车脚踏频率、骑行坡度和骑行姿势对人体下肢各关节动力学的影响,但鲜有研究同时针对所选取参数量级和时域上的变化进行系统、全面地分析。同时,骑行姿势和骑行坡度的改变,是否会使得人体下肢各运动模式发生改变,在很大程度上仍是未知数。研究目的:1)探讨人体-自行车运动模型在额定输出功率骑行条件下,不同脚踏频率对人体下肢髋、膝、踝、曲柄运动学和动力学的影响。2)从生物学的研究角度出发,探索不同骑行坡度、骑行姿势会对人体下肢髋、膝、踝和曲柄力矩所产生的影响,以及随着骑行坡度、骑行姿势会改变人体下肢关节的运动模式。3)探讨在额定输出功率爬坡骑行条件下,改变骑行姿势,是否会使得人体下肢踝关节刚度曲线发生显著性改变。研究方法:选取16名上海自行车青年队队员。每位受试者被要求在额定输出功率250W的骑行条件下,分别完成两种脚踏频率（6520RPM20V.S.11020RPM）的平地坐位骑行（Level20Seated,LS）;以6520RPM的骑行频率,在坡度为15%的骑行路面上,完成爬坡坐位骑行（Uphill20Seated,US）和爬坡站立骑行（Uphill20Standing,ST）... 

【文章来源】：上海体育学院上海市

【文章页数】：134 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 前言
    1.1 研究背景
    1.2 研究目的与意义
    1.3 研究思路与技术路线
    1.4 研究创新点
    1.5 研究假设
    1.6 研究限制与范围
    1.7 名词解释及操作性定义
2 文献综述
    2.1 自行车项目在运动生物力学研究领域的发展
        2.1.1 人体运动学分析
        2.1.2 自行车脚踏力分析
        2.1.3 自行车运动-人体下肢逆向动力学分析
        2.1.4 自行车运动-人体下肢肌电图分析
    2.2 影响人体自行车骑行表现的主要因素
        2.2.1 骑行脚踏频率
        2.2.2 骑行坡度
        2.2.3 骑行姿势
    2.3 自行车训练和骑行技术
        2.3.1 骑行效率
        2.3.2 自行车运动表现-人体系统力的传递
    2.4 个性化自行车设计
    2.5 文献探讨小结
3 研究对象与方法
    3.1 研究对象
    3.2 研究方法
        3.2.1 实验仪器与场地布置
        3.2.2 测试方法与步骤
        3.2.3 数据采集与处理
    3.3 统计学分析
4 研究结果
    4.1 骑行脚踏速度对人体下肢髋、膝、踝关节和曲柄力矩的影响
        4.1.1 人体下肢-髋关节力矩的表现
        4.1.2 人体下肢-膝关节力矩的表现
        4.1.3 人体下肢-踝关节力矩的表现
        4.1.4 自行车曲柄力矩的表现
        4.1.5 不同骑行脚踏频率,人体下肢三关节力矩占有比
        4.1.6 人体下肢三关节和曲柄力矩的交叉相关分析
    4.2 骑行坡度和骑行姿势对人体下肢髋、膝、踝关节和曲柄力矩的影响
        4.2.1 改变骑行坡度(平地坐位骑行V.S.爬坡坐位骑行)
        4.2.2 改变骑行姿势(爬坡坐位骑行V.S.爬坡站立骑行)
        4.2.3 不同骑行坡度、姿势人体下肢三关节力矩占有比
    4.3 骑行姿势对人体下肢踝关节力矩-角度关系的影响
5 讨论
    5.1 骑行脚踏速度对人体下肢髋、膝、踝关节和曲柄力矩的影响
        5.1.1 髋、踝关节力矩和运动模式的表现
        5.1.2 膝关节力矩和运动模式的表现
        5.1.3 交叉互相关分析
    5.2 骑行坡度和骑行姿势对人体下肢髋、膝、踝关节和曲柄力矩的影响
        5.2.1 骑行坡度因素
        5.2.2 骑行姿势因素
        5.2.3 骑行姿势对人体下肢踝关节外显刚度的影响
6 实践应用
7 结论
8 研究展望
参考文献
致谢
附录一 受试者知情同意书
附录二 受试者损伤史调查表
附录三 大学本科至研究生学历经历
附录四 攻读博士学位期间科研经历


【参考文献】：
期刊论文
[1]运动科学领域的下肢刚度研究[J]. 刘宇,魏勇.  上海体育学院学报. 2008(05)
[2]基于方向余弦参量的物坐标系与世界坐标系间的坐标变换[J]. 许社教,张郁.  工程图学学报. 2004(01)



本文编号：3177853