三维测力台数据采集和处理自动化系统的研制

本文研制一套三维测力台数据采集和处理的自动化系统，数据采集和处理全部由紫金Ⅱ（ＡＰＰＬＥⅡ）微机控制完成，每次采样共得到１５３６个点．Ｚ、Ｘ、Ｙ三个方向各５１２个点，将采得数据存入磁盘、通过对数据的处理可得到Ｚ、Ｘ、Ｙ三个方向力值与时间的对应值，Ｚ、Ｘ、Ｙ三个方的冲量值以及原地纵跳人体重心腾起的初速度和高度并打印、绘图输出结果。本研究改进了运动生物力学测试手段，比较准确、快速地获得多项力学指标，为运动技术的生物力学分析和教学提供依据。

运用三维测力台系统对正常人步态的分析

本文介绍了三维测力台系统对正常人步态的一些测试结果及参数分析，例如足底压力、平面力的矢量、回归曲线及功率谱分析等。

三维测力台在股骨头坏死患者步态分析中的应用

介绍以箔式电阻应变片为传感元件的三维测力台数据采集过程和计算过程，及其对６例股骨头坏死患者术前、术后的步态分析和６例正常人的对照测试。通过所测得的系列生物力学指标，得出股骨头坏死患者步行过程中较正常人出现极短双支撑阶段的双肢不平衡步态。步态分析表明，全髋置换术既可显著缓解患者疼痛，而且使其步态接近正常。步态分析可作为手术疗效的定量评估。

基于三维测力台系统的人体步态分析

在总结运动技术的生物力学特征和规律的基础上,解释步态异常的关键环节和影响因素,为运动障碍患者步行能力的康复评定提供科学依据。方法:通过使用三维测力台系统对正常人和患者行走时足底与支撑面之间的压力(垂直、左右、前后三个方向的力)进行测量与分析。结果:可检测出在行走过程中正常人和患者的地面反力以及加速度曲线和站立时的压力中心曲线。结论:由测力台系统检测出的图形和数据对比分析了正常人和患者的步态,从而发现患者在步行时存在的问题,找出影响步态的因素。

ⅩH三维测力台的研制及其在田径教学与训练中的应用

按照现代控制论观点,人体是一个系统。人体各器官,乃至细胞只是一个个大小不同的子系统。系统的确定程度和组织程度的标记就是信息。任何事物皆可为信息的源泉。人体从事一切活动的同时都伴随着很多信息的流动。要揭示人体运动的规律就必须设法获取各种主要输出信息。运动时,人体对地面的作用力就是一种主要的输出信息。如何获得这种信息?科学仪器是人类感觉器官和思维器官的延长。三维测力台能在不破坏运动原貌的情况下,在人体与地面接触的瞬间,捕捉人体对地面作用力这一主要输出信息。它能同时反映出作用力在空间直角坐标系X、Y、Z轴三个方向上分力的大小及作用力的时间。获得这些数据。

步进摩擦分析测试平台的研制

研制了步进摩擦分析测试平台,可用于检测人体在静止及运动路面上的步进摩擦特性.该平台主要由六自由度摇摆台、三维测力台和数据采集系统三部分构成,六自由度摇摆台可提供六个自由度的任意组合运动,用来模拟舰船、海浪和地震等工况;三维测力台可测量出人体在行走时的三维力和力矩;数据采集系统将六自由度运动平台和三维测力台的输出数据采集并保存到计算机中,用来分析人体运动时的步进摩擦特性.采用研制平台进行了一组试验,结果表明:人在上、下坡行走时的垂直地面反作用力与在水平路面行走时的垂直地面反作用力具有不同的分布规律,并且垂直地面反作用力均随坡度角的增大而减小.

摄影测力遥测肌电的同步测试与分析

前言采用摄影、测力、遥测肌电等多机同步测试研究运动技术的方法,是当前国际上运动生物力学研究中积极提倡的一种重要的研究方法,因为它能较全面获得运动技术信息。我们研究组从1984年年初开始在举重技术研究中试用这种方法。在实测中遇到过不少问题,通过不断总结、改进取得了初步成功。一、所用仪器与同步方法 (一)所用仪器:我们在现场测试中所使用的仪器主要是两架16mm1PL型高速摄影机、两台SC421-

帕金森患者转弯动作控制策略的三维运动学分析

目的探讨方向和支撑腿因素对帕金森患者180°转弯过程中动作控制策略的影响。方法2019年1月~2020年12月,选取符合测试标准的帕金森患者18例,分别以随机的顺序完成优势/非优势侧支撑左右方向上的180°转弯动作。Vicon三维运动捕捉系统和AMTI三维测力台同步采集动作完成过程当中的运动学和动力学数据。双因素重复测量方法分析检验支撑腿和转向因素对转弯速度,转弯步长等指标的影响。结果转弯过程中,转向、支撑腿因素对转弯速度的影响不具有显著性。

穿戴传统护膝对羽毛球正手后场蹬跨步动作的下肢生物力学影响分析

羽毛球运动损伤非常常见,不同运动级别运动员损伤形式不同,特别是在被动状态下的击球动作最容易造成损伤,因此选择正手后场蹬跨步被动击球技术的下肢动作进行研究是十分必要的.文章运用文献资料法、实验测试法、数理统计法对羽毛球正手后场蹬跨步动作的下肢受力数据进行分析,对比在是否穿戴传统护膝的情况下地面反作用力的变化特征,分析传统护膝对于下肢影响.总结可得:垂直方向的力值最大且影响力最大;传统护膝减小垂直方向和前后方向的地面反作用力;护膝对于优秀运动员帮助更大.

一种新的步态触觉特征分析系统及其应用

介绍了一种新型的步态触觉特征分析系统,该系统结合了压力分布测试板和三维测力台的优点,可提供行走时的压力分布以及不同方向的地面反作用力等特征,并建立了步态模型,说明了系统在足疾分析方面的应用。

标枪运动员最后用力阶段的运动学、动力学及遥测肌电特征的同步研究

采用高速摄像机、遥测肌电仪和三维测力台三机同步测试法,对2名相同级别男子标枪运动员从交叉步结束到最后出手时刻运用专门分析软件,并结合人体解剖学、运动训练学、运动生物力学等学科知识分别对其数据进行了运动学、表面肌电及动力学的解析处理。对比发现他们在最后用力技术中存在的问题,从而对其进行技术诊断,为以后训练成绩的提高做理论上的支撑,同时对部分教学理论加以完善。

人体动态和静态地面反力检测系统的研制

目的:研制一种集成检测动态行走和静态站立的地面反力分析系统。方法:设计三维测力台检测地面反力,开发数据采集、计算和分析的专用计算机软件。结果:利用该系统不仅可以检测行走过程中三个方向的地面反力,而且可以检测站立时压力中心曲线,计算其动摇长度、面积等特征值。结论:在测试常规行走的三维测力台上增加测试平衡能力的功能,可以丰富设备的功能,提高设备的利用率。

12周跑姿转换训练对前掌着地跑下肢缓冲能力的生物力学影响

目的探讨后跟着地跑者经历12周跑姿转换训练后,进行前掌着地跑时下肢三关节及足弓运动学的生物力学变化。方法选取26名足弓形态正常,周跑量大于20 km后跟着地(RFS)跑者,随机分为干预组(INT)和对照组(CON)。INT组进行12周跑姿转换训练(足部肌肉力量训练和前掌着地跑训练),CON组维持原有运动习惯。使用运动学捕捉系统和三维测力台同步采集并分析干预训练前后受试者前掌着地跑下肢三关节角度和角速度特征值、着地瞬间足弓角度/高度。

不同技能水平网球选手正手击球动作生物力学研究

目的使用全身生物力学模型定量描述并比较初学者和高水平网球选手击球动作,确定影响挥拍速度的主要参数。方法使用VICON红外动作捕捉系统(100 Hz,12台摄像机)和AMTI三维测力台(1 kHz)记录8名二级网球运动员和8名初学者正手击球动作。截取从右脚着地到向前挥拍结束这一动作过程划分为准备阶段(右脚着地-后摆引拍结束)、加速挥拍阶段(向前挥拍开始-击球时刻)和随挥阶段(击球时刻-向前挥拍结束)。统计学方法采用独立t检验,显著性水平设为α=0.05。

国外在运动生物力学研究方法方面的进展及应用

七十年代苏联在运动生物力学的研究方法方面,广泛引进现代技术,取得了不少突破性的进展。如研制成三维测力台,放射性同位素测定人体各环节及人体质量中心,立体摄影,计算人体各关节的内力及内力矩等仪器与方法,并成功地运用在运动生物力学的研究实践中。方法学上的这些进展,使运动生物力学的研究向精确性、定量分析方面前进了一大步。科研工作者们把这些新的方法和手段结合在一起,对运动技术进行同步测定和综合研究。如对跑及跳远的蹬地与起跳技术,同时用遥测肌电、三维测力台及立体摄影进行同步记录和测定。从所得资料中得到起跳时相应关节主要肌群的活动情况。

推铅球过程中肌电、支撑力的测试及初步研究

目前,使用科学仪器直接测量推铅球过程中的肌电变化和支撑力变化所见资料很少,这无疑会影响我们对推铅球技术的正确认识。本文就是在这种思想指导下,用日本进口四导肌电遥测仪和两台三维测力台对推铅球过程中肌肉的肌电变化和支撑力变化进行了测试,来探求推铅球过程中身体各环节运动的内在联系、肌肉发达和它与地面之间反应的支撑力变化所表现出来的推铅球技术结构与身体各环节之间的关系。

基于游泳蹲踞式出发技术的生物力学研究分析

本文先分析了生物力学测试系统的组成,然后选取16名运动员,采用该系统对他们蹲踞式出发技术的动力学和运动学进行了测试,并采用Ariel三维影像解析系统对运动员的技术进行了分析。

不同重量级别跆拳道运动员旋风踢动作的下肢各关节净力矩特征分析

目的通过分析不同重量级别下跆拳道运动员旋风踢动作的下肢各关节净力矩特征,探寻不同不同重量级别对下肢各环节转动的影响。方法选取54、58、63 kg等3个重量级别9名跆拳道专项的优秀运动员,实验采用8台红外高速摄像头和4块Kistler三维测力台完成受试者的原始数据采集,导入Visual 3D软件,计算旋风踢动作完成过程中的地反力和三维坐标,得出下肢各环节的净力矩变化情况并将其进行归一化处理,结果用平均值和标准差表示。

不同足位坐-站转移对脑卒中偏瘫患者抬离瞬间下肢负重和关节力学参数的影响

目的研究分析不同足位条件下坐-站转移对脑卒中偏瘫患者抬离瞬间下肢负重和关节力学参数的影响。方法通过Qualisys三维运动捕捉系统(100 Hz,6摄像头)和Bertec三维测力台(1500 Hz,2块),采集12例脑卒中偏瘫患者在自然足位(SPO)、对称足位(SYM)、患足置后(ASY)和健足抬高(STP)4种条件下的下肢负重不对称性(WBASYM)。