应用人体不同部位坐标对神经网络估算侧切动作地面反作用力的影响

目的对比神经网络分别以全身和下肢关节点三维坐标为输入变量估算足球运动员侧切变向动作中地面反作用力效果,探究上肢关节点对估算效果的影响,为简化神经网络模型输入提供依据。方法受试者为71名男性大学生足球运动员,使用动作捕捉系统(200 Hz)以及测力台(1000 Hz)同步采集其12次侧切变向动作中的运动学和动力学数据。数据集划分为训练集61人,验证集6人,测试集4人。建立神经网络,以支撑阶段18个全身关节点坐标和11个下肢关节点三维坐标作为输入,估算侧切变向动作支撑阶段的三维地面反作用力。采用除以实测值变化范围的标准化均方根误差(n RMSE)评价神经网络模型估算效果。结果(1)两种输入变量神经网络估算地面反作用力n RMSE在前后方向(全身点:11.19±2.84%,下肢点:11.21±2.66%,P=0.877),左右方向(全身点:13.49±5.20%,下肢点:13.95±5.96%,P=0.242),垂直方向(全身点:11.52±3.46%,下肢点:11.47±4.32%,P=0.869)均无显著差异;(2)两种神经网络估算和测力台实测所得地面反作用力峰值三者之间在前后方向(F=3.190,P=0.053),左右方向(F=2.782,P=0.072)以及垂直方向(F=1.461,P=0.243)均无显著差异。结论移除上肢关节点不会影响神经网络基于关节点坐标估算足球运动员侧切变向地面反作用力的效果。