基于OpenSim对短跑起跑后第一步下肢肌肉工作特点的研究

发布时间：2021-05-20 00:07

　　短跑比赛是田径比赛中最具观赏性的比赛之一,人类在百米的跑道上不断地超越自我,创造历史。起跑加速阶段是决定百米成绩的重要影响因素之一,而起跑后的第一步支撑阶段是百米跑中关键的一步,关系着整个百米跑的后续运动表现。此前,短跑运动的相关研究多采用传统的运动学和动力学方法进行测量分析,以描述身体姿态与外力对运动表现的影响。如今,运动仿真技术的发展与成熟有助于深入研究肌肉功能与运动表现间的关系,为研究人体运动过程中肌肉骨骼系统的运动规律提供了新的契机。因此,本研究应用运动仿真技术来探究短跑起跑后第一步的下肢肌肉工作特征,以了解运动中肌肉功能与运动表现之间的关系,为确定短跑起跑后第一步的动作技术要点提供“深层”的理论支持。采集两名现役中国优秀短跑运动员（受试者A和B）起跑后第一步的运动学、地面反作用力和表面肌电数据。采用4阶Butterworth低通滤波法对运动学和地面反作用力进行滤波,截断频率分别为12Hz和60Hz。采用4阶Butterworth带通滤波法对表面肌电数据进行滤波（10-400Hz）,后进行全波整流。采用运动仿真软件OpenSim3.3建立人体三维骨骼肌肉模型,通过静态优化的方法... 

【文章来源】：北京体育大学北京市 211工程院校

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 引言
    1.1 选题背景
    1.2 选题目的与意义
2 文献综述
    2.1 起跑加速阶段下肢的运动生物力学研究
        2.1.1 起跑加速阶段下肢运动学的研究
        2.1.2 起跑加速阶段下肢动力学的研究
        2.1.3 起跑加速阶段下肢表面肌电的研究
    2.2 运动仿真技术概述
        2.2.1 Opensim概述
        2.2.2 国外基于OpenSim研究的现状
        2.2.3 国内基于OpenSim研究的现状
        2.2.4 基于OpenSim对起跑加速阶段的相关研究
3 研究设计
    3.1 研究对象
    3.2 数据采集
    3.3 数据处理
        3.3.1 原始数据的预处理与提取
        3.3.2 起跑后第一步运动仿真的建立
4 研究过程与分析
    4.1 研究结果
        4.1.1 运动仿真结果检验
        4.1.2 地面反作用力结果
        4.1.3 关节角度结果
        4.1.4 肌肉长度变化结果
        4.1.5 肌肉力量和肌肉功率结果
        4.1.6 肌肉做功结果
    4.2 分析与讨论
        4.2.1 对地面反作用力应用的有效性
        4.2.2 支撑腿下肢肌肉在起跑后第一步中的作用
        4.2.3 摆动腿下肢肌肉在起跑后第一步中的作用
    4.3 局限性
5 研究结论与建议
    5.1 结论
    5.2 建议
参考文献
致谢
个人简历


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于OpenSim技术的跨栏跟腱仿真分析[J]. 李琳杰,成万祥.  天津体育学院学报. 2013(06)
[2]短跑途中跑支撑摆动动作系统研究[J]. 王志强.  首都体育学院学报. 2012(06)
[3]现代100m跑运动员速度、步态变化特征理论的应用[J]. 李广文,李鸿江.  首都体育学院学报. 2009(02)
[4]蹲踞式起跑动作的生物力学分析[J]. 徐茂典.  体育科学研究. 2008(03)
[5]短跑运动中下肢环节间互动动力学分析[J]. 金磊,刘宇,魏书涛,钟运建,李庆.  医用生物力学. 2008(03)
[6]百米起跑后加速跑技术与全程跑关系分析[J]. 贾昌志.  通化师范学院学报. 2007(10)
[7]从加速跑的角度分析我国男子百米运动员后程减速的原因[J]. 张玉华.  商丘师范学院学报. 2007(06)
[8]中、外优秀男子百米途中跑运动学研究及模型的构建[J]. 谢慧松.  体育科学. 2007(06)
[9]国内外百米速度与成绩的多元回归分析[J]. 谢慧松.  北京体育大学学报. 2006(06)
[10]短跑途中跑支撑摆动技术生物力学机制研究[J]. 王志强.  体育科学. 2005(07)

博士论文
[1]短跑加速阶段与最大速度阶段生物力学特征研究[D]. 于佳彬.上海体育学院 2016
[2]高水平短跑运动员途中跑摆动技术肌肉用力特征及其专项力量训练手段的优化[D]. 张杰.上海体育学院 2012

硕士论文
[1]负重蹲起的动力学仿真研究[D]. 齐瑞波.北京体育大学 2013
[2]我国优秀女子百米运动员陶宇佳和韦永丽的技术特征分析[D]. 李雁.北京体育大学 2013
[3]短跑起跑后加速跑前四步的运动学分析[D]. 孟祥超.西安体育学院 2012
[4]短跑运动员百米起跑及起跑后进入途中跑的衔接技术分析[D]. 杨东锋.山西大学 2005



本文编号：3196693