不同缓冲(能力)跑鞋对跑者膝、踝关节局部动态稳定性的影响

目的:通过最大Lyapunov指数评价局部动态稳定性,探究传统、极简和极致缓震3类跑鞋(后跟高度分别为33、8、46 mm,掌跟差分别为12、0、10 mm)对跑步过程中膝、踝关节动态稳定性影响的差异,为跑者鞋具选择提供建议。方法:采用惯性测量单位传感器比较跑者[年龄:(26.3±1.1)岁,身高:(1.75±0.02)m,体质量:(63.3±2.7)kg,BMI:(20.8±1.3)kg/m^(2))]以(10.8±0.5)km/h的速度在跑步机上持续跑步时下肢关节峰值合加速度,通过Rosenstein算法计算最大Lyapunov指数,评估3类跑鞋在跑步过程中对下肢局部动态稳定性的影响。采用单因素方差分析对数据进行统计学分析,采用Tukey HSD事后多重检验进行组间比较,显著性水平设置为P<0.05。结果:1)跑者穿着传统跑鞋的峰值合加速度大于极致缓震跑鞋,但小于极简跑鞋,且所有组间两两比较结果均具有显著差异(P<0.01);2)跑者穿着3类跑鞋的踝关节合加速度的最大Lyapunov指数具有显著差异(P=0.018),相比极简跑鞋,跑者着极致缓震跑鞋的踝关节合加速度的最大Lyapunov指数显著增大(均值差=0.13,P=0.014);3)跑者膝关节合加速度的最大Lyapunov指数变化显著(P<0.01),相比极简跑鞋[(0.652±0.20)bits/s],跑者穿着传统跑鞋[(0.937±0.15)bits/s,P=0.0003]和极致缓震跑鞋[(0.936±0.12)bits/s,P=0.0003]的膝关节合加速度的最大Lyapunov指数显著增大。结论:1)从下肢关节峰值加速度角度,极致缓震跑鞋较传统跑鞋和极简跑鞋具有更好的缓冲减震作用,着地时的胫骨峰值加速度更小;2)从局部动态稳定性角度,极简跑鞋较传统跑鞋和极致缓震跑鞋在跑步的过程中具有更好的下肢局部动态稳定性,系统减弱外部干扰的能力更好,说明穿着极简跑鞋跑步时的步态更自然;3)传统跑鞋由于产生的下肢关节峰值加速度相对较小且具有较好的局部动态稳定性,对于注重兼顾跑步时的缓冲减震以及动态稳定性作用的跑者是更优的选择。

用于GSM/DCS/PCS通信的小型三频段平面倒F天线

提出一种可应用于便携移动设备中的小型化三频段平面倒F天线(planar inverted-F antenna,PIFA).天线通过印刷刻蚀技术直接在相对介电常数为2.8的双面印刷电路板(printed circuit board,PCB)板表面成型.该PIFA结构经过适当的折叠后,表面积仅为160 mm^2,长宽分别为40和4 mm.天线通过50Ω同轴线馈电,GSM,DCS,PCS3个工作带宽的中心频点分别为900,1800和1900 MHz.在仿真设计的基础上加工了天线实物并进行测量,结果显示,仿真结果与测试结果具有良好的一致性.

采用折叠型阶跃阻抗谐振器的新颖双频带带通滤波器

设计一种新颖的双频带带通滤波器(bandpass filter,BPF),可应用于无线局域网(wireless local area network,WLAN)IEEE 802.11 b/a(2.4/5.2 GHz).该滤波器是由折叠的阶跃阻抗谐振器(stepped impedance resonator,SIR)外加2个枝节构成,并具有一个传输零点.该滤波器的2个通带分别由折叠型SIR的基频和一次杂散频率产生.为了满足输入和输出阻抗匹配的要求,改善双频段的通带性能,采用零度馈电方式.仿真结果显示,2个频带在2.4/5.2 GHz时的3 dB相对带宽分别为6.3%和3.4%.测量结果和仿真结果基本吻合.

应用于便携设备的新型多频微带缝隙天线

提出一种新型微带缝隙天线,通过在辐射贴片上开倒T形单极子槽得到覆盖WiFi和GPS频段的多频天线;通过适用相位延迟双微带馈线实现天线的宽带特性,研究不同天线参数对天线性能的影响.采用商业仿真软件CST2009得到的仿真结果与实验测得的结果比较符合.

长距离跑后“足外翻”姿态增加膝关节内侧接触力：基于OpenSim肌骨建模及机器学习预测的研究

目的:揭示跑者在长距离跑后下肢关节的负荷与足姿态的变化及膝关节接触力分布且验证二者关联,为快速预测膝关节负荷提供简易手段。方法:运用OpenSim个体化肌骨建模分析业余跑者5 km跑后下肢关节的运动学、动力学及膝关节接触力变化,采用一维统计参数映射(Statistical Parametric Mapping 1d)分析法检测差异性,结合足姿态参数与膝关节总接触力及膝关节内外侧接触力训练并检验机器学习算法。结果:1)5 km跑后,髋关节蹬离期伸角度、支撑初期外旋角度及踝关节蹬离期跖屈角度均显著增大;2)髋关节支撑期伸力矩及支撑初期外展力矩、踝关节支撑期跖屈力矩均显著增大,膝关节支撑初期及蹬离期屈力矩均显著降低;3)膝关节蹬离期总接触力显著减小,支撑初期内侧接触力显著增大而支撑初期及蹬离期外侧接触力均显著减小;4)机器学习算法模型发现,足外翻程度增大引起膝关节总接触力及内侧接触力快速增大而外侧接触力逐步减小。结论:1)长距离跑后下肢关节负荷出现幅值及重新分布的变化,表现出增大的髋关节伸及外展力矩,减小的膝关节屈力矩及增大的踝关节跖屈力矩,可能与足姿态变化及相关肌群肌力有关;2)长距离跑后膝关节内侧接触力快速增大且与量化的足姿态参数呈线性关系;3)通过足姿态参数指标可快速预测膝关节接触力的变化,跑者可实地评估足姿态参数以预测膝关节负荷的幅值和分布变化,辅助科学合理的安排跑量及训练计划,降低跑步相关的膝关节损伤风险。

基于一维统计参数映射分析跑者跑步地面反作用力差异

目的通过一维统计参数映射(statistical parametric mapping,SPM)对比分析男、女性跑者及左右侧地面反作用力(ground reaction force,GRF)差异。方法30名男、女性跑者在测力跑台上以12 km/h速度进行跑步测试,记录连续5个支撑期GRF,采用一维统计参数映射独立样本t检验与配对样本t检验分别对比男、女性跑者及左右侧GRF差异。结果男、女性跑者的垂直平均负荷加载率(vertical average loading rate,VALR)左右侧均存在不对称,且男性跑者左侧VALR显著高于女性,而右侧无显著差异;男女性跑者右侧垂直GRF在蹬离期及横向GRF在落地期存在差异,男、女性跑者左侧横向GRF在落地期及支撑中期存在差异;男性跑者左右侧前后GRF在蹬离期、垂直GRF在落地和蹬离期及横向GRF在落地期均在存在差异;女性跑者左右侧GRF仅在垂直方向的落地期和蹬离期存在差异。结论介绍SPM在GRF数据分析中的应用,阐释相关步骤及原理,对比SPM连续值检验与特征值检验的差异,并讨论参数性SPM与非参数性SPM的差异与特征,为该方法在运动生物力学研究中的应用提供参考。通过对男、女性跑者间及左右侧GRF对比分析发现在落地期、支撑中期及蹬离期等阶段的性别差异及左右侧对称性差异,相关结果为后续进一步探究跑步相关损伤原理及防治措施铺垫基础。

浅析当下绿色物流发展的现状及趋势

随着我国物流贸易总量的不断增加,市场需求与物流资源之间的矛盾正不断突出。当前,如何实现物流行业的可持续发展是物流领域关注的主要问题。本文从绿色物流发展的现状出发,探讨当下绿色物流的发展趋势与提升趋势。

疲劳对纵跳高度以及下肢生物力学特征的影响

目的纵跳是一种基础的运动类型,常见于各类运动项目之中。局部的肌肉疲劳会导致纵跳落地阶段的下肢运动学、动力学参数发生改变。在于跑步诱导的疲劳对于纵跳表现以及下肢运动学、动力学参数的即刻影响。方法纳入15名成年男性受试者,疲劳方式采用跑步诱导疲劳,疲劳前后采集3次成功纵跳的运动学以及动力学数据。采用Wilcoxon符号秩检验及配对样本t检验对下肢运动学、动力学数据以及纵跳高度进行分析。结果疲劳并未影响纵跳高度以及垂直地面反作用力峰值。

长时间跑步对下肢关节生物力学变量对称性的影响

目的探讨在执行长时间的跑步诱导疲劳实验后下肢跑步步态是否存在运动学和动力学差异。方法招募15名男性业余跑步爱好者,年龄(22±1)岁,身高(173±8)cm,体重(65±7)kg,BMI(21.62±2)kg/m^(2)。采用Vicon 8摄像机运动捕捉系统和Kistler测力板采集疲劳前后双侧运动学和动力学参数。跑步诱导疲劳实验是在跑步机上完成。

基于统计形状建模及机器学习探究足的形态与功能

目的通过对不同人群的三维足形作统计形状建模分析,揭示形态与姿态的差异,并结合机器学习算法分析各形态与姿态特点与运动功能的关联性。方法对习惯裸足人群及习惯着鞋人群的双足进行扫描,获取三维足形;采用Novel EMED压力板记录走跑等基础活动的足底分布。使用自编的Python程序对足形依次进行网面配准、质心对齐及主成分降维分析;将形态参数与走跑活动的足底压力作偏最小二乘线性回归分析,并采用留一法作验证。