基于数字跑道的青年人正走、倒走步态及足底压力分析
青年田径运动员不同载荷压力下的足部外形特征
主要关注足部长度、宽度、高度、角度等指标,以及与足部功能相关的肌肉和 关节的形态和活动范围。
03
青年田径运动员足部 外形特征
足部长度和宽度
足部长度
青年田径运动员的足部长度相较于普通人较长,这有助于他们在跑步时获得更好 的步幅和步频。研究发现,优秀的田径运动员的足部长度较普通人更长,这在一 定程度上说明了足部长度与田径运动员的运动成绩存在一定的关联。
足弓类型
青年田径运动员的足弓类型以高足弓为主,其次是正常足弓 和扁平足弓。高足弓和正常足弓的运动员在跑步时具有较好 的弹性和稳定性,而扁平足弓的运动员则需要特别注意脚部 的支撑和保护,以减少受伤的风险。
足部肌肉和骨骼结构
足部肌肉
青年田径运动员的足部肌肉较为发达,尤其是小腿后侧的肌肉,这有助于他们在跑步时产生更好的推 动力。发达的足部肌肉还能够提高脚掌的稳定性和支撑力,减少受伤的风险。
青年田径运动员不同载荷压
力下的足部外形特征
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目录
• 研究背景和目的 • 研究方法和对象 • 青年田径运动员足部外形特征 • 不同载荷压力对青年田径运动员足部外形特征的
影响 • 结论和建议 • 参考文献Biblioteka 01研究背景和目的
研究背景
田径运动员的足部形态和结构对 于其运动表现有着重要影响。
随着载荷压力的增加,足部各部位受到的压力增大,导致足部适应性变化,如足弓 塌陷、足部肌肉紧张等。
足部外形特征与运动性能的关系
足部外形特征对青年田径运动员的运动性能具有重要影响。良好的足部外形特征可以提高运动员的步态稳定性和跑步效率。
不同类型的运动项目对足部外形特征的要求不同。例如,短跑运动员需要较高的足弓和相对较长的跟腱;长跑运动员则需要 较低的足弓和较强的足部肌肉。
基于Footscan足底压力步态分析系统的足迹动力形态特征研究_高毅
中国人民公安大学学报(自然科学版)2011年第2期N o .22011J o u r n a l o f C h i n e s e P e o p l e s P u b l i c S e c u r i t yU n i v e r s i t y (S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y )总第68期S u m 68基于F o o t s c a n 足底压力步态分析系统的足迹动力形态特征研究高 毅(中国刑事警察学院,辽宁沈阳 110035)摘 要 目的 研究人体行走过程中足迹动力形态特征及步法特征中各类特征的可靠性及对特征价值进行评析。
方法以步态分析技术与足迹检验理论和方法为基础,运用先进的F o o t s c a n 足底压力步态分析系统,对动力形态特征形成的不同时期足底与承受客体相互间的作用过程和作用方式进行定量的研究。
结果 利用F o o t s c a n 系统对足迹动力形态特征的研究方法是可行的,可靠的。
结论 F o o t s c a n 系统对足迹动力形态特征进行研究,丰富和完善了足迹检验理论,为足迹检验向定量化和自动化发展提供更加可靠的手段。
关键词 足迹;动力形态;F o o t s c a n ;量化检验中图分类号 D 918.91基金项目 公安部重点课题,足迹检验科学性的研究(2002932230)。
作者简介 高 毅(1978—),男,吉林人,讲师,硕士。
主要从事痕迹检验方面的教学、科研、办案工作和足迹方面的研究工作。
0 引言动力形态特征的研究是以人体解剖学、运动力学、足迹学、足迹动力学等理论为基础的。
由于人体生理功能的适应性,行走习惯、足型结构的特定性和相对稳定性,人体重力传递到足底面上分布不均匀的特点和人体足型与穿用鞋子相适应等关系,决定了足底力的作用方式、范围、大小、方向与鞋底对承痕体的施力方式、压力面、大小、方向及鞋印反映的压痕动力形态特征,三者是相一致的。
基于青年人足底压力测试的步态实验研究_孟青云
1( S c h o o l o M e c h a t r o n i c E n i n e e r i n a n d A u t o m a t i o n o S h a n h a i U n i v e r s i t S h a n h a i 2 0 0 0 7 2, C h i n a) f g g f g y, g , ) 2( I n s t i t u t e o R e h a b i l i t a t i o n E n i n e e r i n &T e c h n o l o U n i v e r s i t o S h a n h a i S c i e n c e a n d T e c h n o l o S h a n h a i 2 0 0 0 9 3 C h i n a o r f g g g y, y f g f g y, g 3( D e a r t m e n t o M e d i c a l P r e c i s i o n A a r a t u s, S h a n h a i M e d i c a l I n s t r u m e n t a t i o n C o l l e e, S h a n h a i 2 0 0 0 9 3, C h i n a) p f p p g g g 4( A n h u i Y i l i T e c h n o l o C o r o r a t i o n ,H e e i 2 3 0 0 8 8, C h i n a) - g y p f 5( S h a n h a i A i l i a t e d N i n t h P e o l e’ s H o s i t a l, S c h o o l o M e d i c i n e, S h a n h a i J i a o T o n U n i v e r s i t S h a n h a i 2 0 0 0 1 1, C h i n a) g f f p p f g g y, g
不同坡度后退走对下肢运动学和足底压力的影响
不同坡度后退走对下肢运动学和足底压力的影响贾敏侯捷闫可张泽毅张美珍(太原理工大学体育学院,山西太原030024)10Effect of Backward Walking during Different Slopes on Lower Extremity Kinematics and Plantar PressureJIA Min ,etal.(Taiyuan University of Technology ,Taiyuan 030024,Shanxi,China )摘要:【目的】探究不同坡度后退走对下肢关节运动学和足底压力特征的影响,为更有效、更科学地将后退走应用于训练和损伤康复等方面提供参考。
【方法】运用三维红外光点运动捕捉系统(Nokov,中国)和足底压力步态分析系统(Podomed,中国)采集普通大学生运动学和足底压力数据。
通过2×3重复设计的双因素方差分析确定坡度和行走方向对下肢关节运动生物力学的影响。
【结果】后退走较向前走,着地时刻髋关节在0°、6°和9°斜坡表现出较小的屈曲角;在0°斜坡表现出较小髋关节和膝关节屈曲角活动范围,6°和9°斜坡表现出较小髋关节屈曲角活动范围。
后退走较向前走在0°和6°斜坡中表现出较大的第一趾骨峰值压力,在6°和9°斜坡中表现出较小的足底最大压强。
【结论】后退走在斜坡上可以更好的避免膝关节损伤发生,可用于下肢力量训练;斜坡上后退走有助于更好地保持平衡,可作为由于足底受力过大导致足踝损伤的预防及康复手段。
关键词:后退走;向前走;斜坡坡度;运动学;足底压力基金项目:首批新文科研究与改革实践项目(2021050026);山西省基础研究计划自由探索类项目(202103021224109);山西省回国留学人员科研资助项目(2020-032);山西省研究生教育教学改革课题(2021YJJG067);太原理工大学学科建后退走具有易学、易普及、成本低等优点,已验,分别为0°、6°(10.5%)、9°(15.8%)。
基于足底压力分布的静态步态识别研究的开题报告
基于足底压力分布的静态步态识别研究的开题报告一、研究背景随着人们生活水平和健康意识的提高,越来越多的人开始注重自己日常的步态行走情况。
而步态识别技术可以为人们提供更科学、全面、系统地分析自己的步态情况,发现并纠正问题,达到预防或治疗步态异常的目的。
足底压力是评估和分析步态的一个重要指标,足底压力分布的不同反映了人体在行走过程中不同地点的负荷情况,可以帮助医生、运动员、教练员等在评估运动能力、训练进度、康复过程中更全面地了解步态特征和变化。
二、研究意义静态步态识别是一项应用广泛、前景较好的研究方向。
利用足底压力分布进行静态步态识别可直观地反映出不同人在站立状态下脚内外侧、前后及整个足底所承受的负荷,能够更加准确地刻画步态特征。
此外,通过对静态步态的分析,可以探究出影响步态的控制因素,为疾病发病机理的研究提供一定的问题线索。
三、研究目标和内容本课题旨在通过足底压力的检测和分析,设计出静态步态识别系统,实现对步态的全面、准确的识别和分析。
具体包括以下几个方面:1.采集足底压力分布数据,建立样本数据库。
2.设计静态步态识别算法,通过对足底压力感应数据的处理和分析识别不同个体的步态信息。
3.通过实验对步态识别算法进行验证和评估,以提高步态识别算法的准确性和稳定性。
4.研究和探讨不同因素对足底压力分布的影响,进一步深入理解步态形成的机理。
四、研究方法和技术路线1.对足底压力感应器以及静态步态识别算法的国内外研究文献进行调研,了解相关技术的发展现状和研究方向。
2.采集并分析足底压力感觉器的数据,建立样本库。
3.设计合适的静态步态识别算法,建立识别模型,并进行优化测试。
4.收集实验数据,通过评价指标对步态识别算法的准确性和稳定性进行评估。
5.探究足底压力分布的影响因素,为未来的步态研究提供理论支撑。
五、预期成果1.静态步态识别算法,该算法能够更加准确地识别不同个体的步态信息,提高整个分类算法的准确性。
2.数据库,收集和整理静态步态数据,建立较为完备的静态步态数据库,为步态研究提供数据支持。
生长发育突增期青少年左右足底压力分布的对比分析
1 . 2 研 究方 法
采用 R s s c a n公 司研 发 的 F ot s c a n平板 式足底 压 力 分布 测量系统。平板 式足底 压力测量系统包括 l m长 的感应平板 ,
采样频 率为 5 0 0 H Z ,传 感 器 密 度 为 4个 传 感 器 / c m 。 在 F o o t s c a n测力平板两边铺上延长步垫 , 让受试者在 自然放松 的 状态下进行 。 在 进行测试时 , 要求每位受试者均脱鞋 、 脱袜 、 裸 足行走 。 测试前先让 每位受试者进行适应性 的随意重复行走。 测试时 , 要求 每位受试者 以常速 自然通过测力平板 , 完成 3次 行走 , 保证左右足都可 以采集到数据 。
f o o t p l a n t a r p r e s s u r e d i s t ib r u t i o n r e g u l a t i o n b e t w e e n t h e d o u b l e f e e t .
Ke y wo r d s:t e e n a g e s ;wa r l k i n g ;p l a n t a r p r e s s u r e
张
攀 , 马楚 虹 , 王
超 , 龚 成秋
ZHANG P a n , M A Ch u h o n g 1 , W ANG Ch a o 1 , GONG Ch e n g q i u 2
摘 要 :为探索生长发育突增期青少年 自然行走时左右 足底各 区域 压力分布 特征 , 采用 比利时 F o o t s c a n
由 F o o t s c a n测 试 分 析 软 件 导 出 测 试 数 据 后 ,运 用
基于F-Scan三维动态足底压力分析系统的动静态足底压力分析
基于F-Scan三维动态足底压力分析系统的动静态足底压力分析樊霄燕;周军杰;曹成福;陈贤奇【期刊名称】《中国组织工程研究》【年(卷),期】2011(015)050【摘要】背景:有研究表明足的部分解剖区域支撑着人体大部分质量,并调节着人体的平衡,测量这些区域的压强峰值及分布即可获取足、下肢乃至全身的生理、结构及功能等方面的大量信息.目的:观察健康青少年足球运动员自然行走时左右足峰力值、负荷冲量等的动态足底压力分布.方法:采用三维动态足底压力步态分析系统对16~19岁适龄青少年足球运动员进行动态足底压力测试.结果与结论:受试者足底应力-时间曲线呈明显的双峰型,足底10个分析区域峰力均值在足跟外侧最大(P < 0.01),右足习惯者第1 趾、第1,2 跖骨、足跟内外侧区域平均峰力值右足大于左足(P < 0.05),而第5跖骨、足弓2个区域平均峰力值左足大于右足(P < 0.05).受试者行走时整足接触阶段、离地阶段负荷中心在第1、2跖骨、足跟内外侧区域,足部最大负荷部位在第1、2跖骨、足跟内外侧区域,男女左右足分布规律基本一致.结果证实,健康青少年足球运动员左右足动态与静态足底压力分布规律存在一致性特征.%BACKGROUND: Formtistudits indicate thatsome anatomio regions of fttt oin not on* support tilt most of tht humin body might, but also balance the human body. Masswe information concerning the physiology, stnioturt and function of foot lower limb, ind even the whole body oan bt giintd by measuring the peak pressure ind distribution of these regions. OBJECTIVE: To obserue lit dynamic plantar pressure distribution ofnaturally waking healthy adolescentsoccer playeis. Such is peak power values of both feet, loading impulse.METHODS: The dynamic plantar pressure of 16 to 19 years old adolescentsoccet playeis were tested us ing the F-SnnSat three-dimensional dynamic plantar pressure analyse system.RESULTS AND CONCLUSION. F-lantar stress-lime curves showed a clear doublepeak type. The mean peak force value of the 10 tested plantar region al reached maximum in tht lateral heel (P < 0.01). For the outs preferred right foot, the mean peak force value of greattoe. The first and second metatarsafc. The inner and outer heel regiors of the right footwas larger than that of the left foot (P<0.05). While the mean pe* value of the frith metatarsal. Two foot arch regions of the left footwas larger than that of the right foot (P< 0.05). During waking, the load centers in the whole foot contact phase and the outside-grcundphasewttethefiEt and second metataisafc. The inner and outer heel regions. The modmum load park of foot were the first and second mttetarsak. The inner and outer httl regions. Tht distribution regularity of left foot was similar to that of the right foot and there was no difference between genders. In conclusion, there k a consistency in the attribution regularities of tht lift and rightfoot static and dynamic plantar pressure analysis in the healthy adolescent soccer players.【总页数】4页(P9406-9409)【作者】樊霄燕;周军杰;曹成福;陈贤奇【作者单位】上海中医药大学附属普陀医院骨科,上海市200062;上海中医药大学附属普陀医院骨科,上海市200062;上海中医药大学附属普陀医院骨科,上海市200062;上海中医药大学附属普陀医院骨科,上海市200062【正文语种】中文【中图分类】R318【相关文献】1.糖尿病伴足趾畸形的三维动态足底压力分析 [J], 刘新成;陈雁西;俞光荣;周家钤2.基于Freestep足底压力步态分析系统男性业余马拉松运动员动态足底压力分析[J], 梁嘉欣;赵炳楠;林冠梁;陈亚平3.基于Freestep足底压力步态分析系统男性业余马拉松运动员动态足底压力分析[J], 梁嘉欣;越炳楠;林冠梁;陈亚平;4.2型糖尿病合并周围神经病变患者动静态足底压力分析及减压治疗效果评估 [J], 陈晓正;钟义春;刘艳丽;李珍梅;何健敏;林慧卿;陈香华5.脑卒中患者静态平衡的足底压力分析 [J], 林强;郑煜欣;廖婉晨;罗志伟;黎婉颖;欧海宁;梁俊杰因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
对优秀短跑运动员足底压力分布特点的个性分析
∋ ) 实验 仪器 为 比利时 / 0 ( 公 司 的 % & ( 足 底 压 力 测 量 系 统 % & ∋) ∋ ) & ( 系 统是 采 用 将 传 感 器 安 置 在 鞋 垫 内 在 步行 或 跑 动 过程 中 通 过 鞋 垫 内 的压
, ,
力传 感器 将足 底不 同 区域 压力 的变 化采集 下 来
通过 对 运 动员 在不 同 阶段 3着 地 阶段 化及 接触 面 积 的变 化可 以 发 现
,
支撑阶段
蹬离地面 阶段 4 的压力变
,
此运 动员 的 着 地方 式 为足 的 中部 外侧 先着 地
,
之后
逐 渐 由前 脚掌 的外 侧 向内 侧 过 渡
最后 压 力 集 中在 前脚 掌 的 内侧
。
,
也 就是 说 受力 点
,
瞥
迄
对 优 秀 短 跑 运 动 员足 底 压 力 分 布 特 点 的个 性 分 析
李吉如
‘、
陈民盛
,
,
广 东省 体 育科 学研 究 所
摘
要
广州 ! ∀ # # ∃
。
运 动 员 足 底 压 力 的分 布特 点与其 运 动 技术 有着 密切 的关 系
,
通过 对运
动员 足 底 各 区 压 力 分布 的测量
可 以 评定 其动 作技 术 的合 理性
。
,
并 可 应用 这些 数 据
为其 运 动 跑鞋 的 设计 提供 基 本 的参 数 析 法
,
本 文 就 是 利用
% &∋ (
一
)
足 底 压 力 分 布测 量 系
统对 一 优 秀短 跑 运 动员 在 不 同运 动速 度 过 程 中 的足 底 压 力 分 布特 征 进 行测 量 和 分
青年学生常速行走下足底压力分析
:0 09.. 0册 c;20
,
.
t . . .
一 : : : ·
作 者简 介 :王 更 全 (1989一) , 野, j可北 邢 台 人 , 研 究生 , 研 究 方 向 :体 育教育训练学。
.
图 2 男 女 右 足 平 均 负 荷 率
Occupati ̄a]Health J职业卫生与健康
如 罔 2所 示 看 出实 线 平【J 线 T( c11到 d t'oot 并 无 明 显 区 别 , 虚 线 d I、00t 化 之 速
图 1 男 女 右 足 平 均 最 大 压 强
2 结 果 与讨 论
2 1 男 女 右 足 平 均 最 大 压 强 耍¨ 1所示 看 出两 条 折线 呈 现 出波 浪 刑 两 头 高 ,
力的 分 布状 况 以及 男女 足 底 压 力的 分 布状 况 存 在 的 区 别进 行 分 析 , 结 果 发现 男女 生 右 足 平 均 最 大压 强 存 在 很 大 差异 . 男 生 右 足 平 均 最 大压 强 出现 最 高 , 男女 生 右 足 平 均 最 大压 强 最 低 处均 出现 在 Toe2-5部 位 : 男女 生 右 足 平
升 , 之 后 也 有 上 升 ; 实 线 在 Mid foot部 位 之 后 呈 斜 线 上 升 ,幅 度 远 低 于 虚 线 。 男 女 生 的 右 足 负 荷 率 在 Toe1到 Mid foot部 位 无 明显 差 别 , 女生 的 平 均 负 荷 率 在 Mid foot部 位 的 0.04之 后 迅 速 上 升 , 在 Heel Medial部 位 上 升 到 0.50上 升 速 度 下 降 ,仍 在 上 升 在 Heel Lateral部 位 达 平 均 负 荷 率 达 到 最 大 0.65;男 生 右 足 负 荷 率 在 Mid foot部 位 为 0.04之 后 呈 现 斜 线 上 升 在 Heel Medial处 为 0.26右 足 平 均 最 大 负 荷 率 出 现 在 Heel Lateral部 位 为 0.44。 男 女 生 右 足 平 均 负 荷 率 最 大 差 出现 在 Hee1 Media1 部 位 ,最 大 差 值 为 0.24,之 后 差 距 有 所 缩 小 。
青年男性倒走与正走的步态对比研究
2017年(第7卷)第28期体育大视野DOI:10.16655/j.c n k i.2095-2813.2017.28.229青年男性倒走与正走的步态对比研究①杨帆 娄婧婧(广州市体育科学研究所 广东广州 510000)摘 要:本文采用Zebris足底压力测试系统,运用生物力学的方法和手段,对48名无腿部疾病的青年男性进行倒、正走的动力学步态特征研究。
本研究总结归纳倒、正走曲线特征和特点,对比分析倒、正走步态参数,建立了青年男性自然步速下倒、正走动力学参数模型。
旨在揭示正走和倒走步态不同特征,为倒走这种健身手段提供生物力学依据和实践指导。
关键词:青年男性 倒走 步态中图分类号:G804.21文献标识码:A文章编号:2095-2813(2017)10(a)-0229-02近年,有学者从动作控制观点出发,将背向行走作为正向行走的逆运动,发现2种行走模式下,髋、裸关节角运动规律非常相似但时相反转[1]。
步态是人体步行时的姿态,是躯干与肢体共同参与的有节律的活动[2],正常的步态具有稳定性、周期性和节律性以及个体差异性[3]。
现在越来越多的人把倒走作为一种健身手段,认为作为反序运动的倒走能达到强身健体的作用,另外关于倒走步态特征、健身理论依据的研究较少。
因此,本文采用运动生物力学的手段与方法,通过对青年男性正走、倒走的动力学步态特征进行比较分析,旨在揭示正走和倒走的不同特征,为倒走健身方式提供理论依据和实践指导。
1 研究对象与方法1.1 研究对象通过I N fo o t足三维扫描系统排除高足弓和扁平足的测试者,通过问卷调查的方法了解测试者腿部疾病情况。
最后性别年龄人数(位)身高(cm)体重(kg)男22.3±2.4148173.64±6.4865.32±8.13表1 受试者身体基本情况(x ±s)图1 倒走与正走左、右脚地面反作用力-时间曲线选取符合标准的男生48人,测试者身体基本情况见表1。
青年人足底压力稳定性研究
收 稿 日期 : 2 O 1 6 - 1 0 - 1 7
本 文 主 要 研 究 的 是 青 年 人 在 赤 足 自然 行 走
作者 简介 :许
54
星 ( 1 9 9 1 -),女,辽宁沈阳人 ,硕 士研 究生。研 究方向:痕迹检验 。
许 星:青 年人 足底 压 力稳 定性 研 究
过 程 中 ,所 体 现 出 的 足 底 压 力 分 布 特 征 , 采 用
动 正常 , 行 走 无 功 能 障碍 ,无 扁 平 足 、 高 足 弓 、 拇 外翻等足部 疾病 。可用 f o o t s c a n软 件 测 量 受 试 者 裸 足 足 弓 区 接 触 面 积 筛 查 受 试 者 是 否 有 扁 平 足 、高 足 弓情 况 ( 足 弓区 接 触 面 积 大 于 2 8 % 为 扁 平足 ,小于 2 2 % 为 高足 弓) , 也 可 用 该 软 件 测 量 指拇跖 骨与第 一跖 骨 问夹角 ,大于 l 5 。为 拇
案 实 践 中证 明 , 其 稳 定 性 可 以达 十 几 年 甚 至 几 十
年。 行 走 习 惯 是 一 个 人 在 长 期 的 行 走 活 动 中形 成
深浅和 大小 的分析 , 可 以 实 现 对 足 迹 的检 验 与 鉴
定 。多年 来 ,传 统 的足 迹 检 验 方 法 为 案 件 的 侦 破 提 供 了 强 有 力 的帮 助 , 但 是 由于 传 统 检 验 方 法 是 对 办案过程 中所获 得的经验 的总结 归纳 , 缺 少 科 学 的理论支 撑 , 削 弱 了 足 迹 作 为 重 要 的 法 庭 证 据 的支 持 强 度 ,也 阻 碍 了 足 迹 检 验 的 规 范化 和 流 程 化 进 程 。如 今 随着 科 技 的 进 步 ,使 得 科 学 地 测 量 足底 压力分 布特征 , 验 证 依 靠 经 验 的传 统 方 法 的 科 学性 , 修 正 传 统 方 法 系 数 使 得 足 迹 检 验 更 加 规 范科学 , 并 从 中 总 结 出 足 底 压 力 分 布 的 一 般 规 律
青年人正常行走左右足底压力分布关系的研究
青年人正常行走左右足底压力分布关系的研究
汤澄清
【期刊名称】《刑事技术》
【年(卷),期】2008(000)006
【摘要】目的研究左右足底压力分布及变化规律,为利用现场左右足迹分析年龄等人身特点提供科学依据,也为足迹定量化分析与检验奠定基础.方法采用Footscan 足底压力步态分析系统,选择30名青年男性,对其正常行走时足底压力分布数据进行采集、处理,运用SPSS12.0统计软件对左右足底6个区域的平均压强进行Pearson相关分析.结果左右足相应区域足底压力分布具有不同程度的相关性.结论正常行走左右足跟区压强相关性最好,在利用现场左右足迹分析年龄等人身特点时,应以跟区特征为主,其它区域特征辅助.
【总页数】3页(P19-20,27)
【作者】汤澄清
【作者单位】中国刑警学院,辽宁,沈阳,110035
【正文语种】中文
【中图分类】DF794.1
【相关文献】
1.青年人快速行走足底压力变化的研究 [J], 汤澄清
2.中年女性与老年女性正常行走足底压力分布特征 [J], 宋祺鹏;毛德伟;李卫平;张翠
3.正常青年人左右足底压力分布特征的对比分析 [J], 张庆来;孟站领
4.基于足底压力分析系统对青年人行走步态特征稳定性的研究 [J], 佟苏洋;和焕胤;汤澄清
5.青年人自然行走时足底压力特征研究 [J], 刘少虎;孙有;张阳光;孙安民
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基于足底压力分析系统对青年人行走步态特征稳定性的研究
基于足底压力分析系统对青年人行走步态特征稳定性的研究佟苏洋;和焕胤;汤澄清【摘要】目的:通过研究青年人正常行走足底峰值压强变化稳定的区域,与传统足迹理论中的步态特征进行对比分析,说明利用步态特征进行足迹分析、检验的科学性.方法:选择青年男性20名、女性10名作为测试对象,分别采用Footscan足底压力步态分析系统和传统油墨捺印法进行正常行走时足底压力数据和步态特征数据的采集,运用SPSS20.0统计软件对足底压力数据进行处理,找出足底峰值压强变化稳定的区域,而后将处理结果与捺印足迹步态特征进行综合分析.结果:足底峰值压强变化较稳定的区域,与捺印足迹出现率较高的步态特征所处位置基本一致.结论:依据Footscan足底压力步态分析系统所呈现的足底峰值压强变化稳定区域与捺印足迹步态特征所处位置的相似性,可以在相当程度上说明青年人行走步态特征出现的科学性,为足迹的分析、检验提供科学的理论依据.【期刊名称】《四川警察学院学报》【年(卷),期】2017(029)006【总页数】7页(P77-83)【关键词】足底压力;峰值压强;步态特征;稳定性【作者】佟苏洋;和焕胤;汤澄清【作者单位】中国刑事警察学院辽宁沈阳 110035;中国刑事警察学院辽宁沈阳110035;中国刑事警察学院辽宁沈阳 110035【正文语种】中文【中图分类】D918.912人的行走运动是一种受大脑中枢神经系统支配的,以骨骼为杠杆,骨骼肌为动力,与人的生理、心理状态均密切相关的一种特殊的机械运动。
它通过左、右足交替作用于地面,是一种始终处于动态平衡状态的运动。
在日常生活和学习中,人会自然地建立起受自身生理特征和心理特征影响的行走动力定型,它决定了人的行走运动形态,同时通过行走姿势控制下的足与地面等承痕客体发生接触而形成的足迹表现出部分特征,我们称这部分特征为足迹的行走运动特征。
人的出生、成长到死亡是一个渐进的过程,其身体总体结构形态,包括足的结构形态在一定时间范围内的变化是极其细微的,具有一定的稳定性,尤其是当人的骨骼停止生长后,其足底结构形态的稳定性可高达十几年甚至几十年。
大学生不同运动方式下的足底压力分布研究
大学生不同运动方式下的足底压力分布研究吴宝平;闫松华;张宽;赵宇;宋红芳;郭学谦;刘志成【摘要】目的自然行走、慢跑是人类最基本的运动,倒走是一些非特异性腰疼病人进行康复训练的一种运动.了解正常人的步态特征,可以为判定患者步态异常的生物力学研究提供对照.方法选取50名大学生作为研究对象,应用0.5 m footscan(R) USB足底压力分布测试系统采集受试者自然行走、倒走和慢跑时的步态参数,并应用SPSS 17.0进行数据的统计学分析.结果在3种运动方式下,左右足的支撑期分期均无显著性差异,足弓指数差异明显,足前部所受冲量百分比最大.而慢跑和自然行走相比,足支撑期分期均有显著性差异,T2-T5、M1-M5和MF区域的压强峰值有显著性差异.倒走时,全足支撑期以及足轴角明显大于自然行走和慢跑.结论不同的运动方式改变了足底压力分布状态,在日常运动中,应结合自身体质状况选择运动.【期刊名称】《北京生物医学工程》【年(卷),期】2016(035)002【总页数】7页(P161-166,179)【关键词】自然行走;倒走;慢跑;足底压力分布【作者】吴宝平;闫松华;张宽;赵宇;宋红芳;郭学谦;刘志成【作者单位】首都医科大学生物医学工程学院北京100069;首都医科大学临床生物力学应用基础研究北京市重点实验室北京100069;首都医科大学生物医学工程学院北京100069;首都医科大学临床生物力学应用基础研究北京市重点实验室北京100069;首都医科大学生物医学工程学院北京100069;首都医科大学临床生物力学应用基础研究北京市重点实验室北京100069;首都医科大学生物医学工程学院北京100069;首都医科大学生物医学工程学院北京100069;首都医科大学临床生物力学应用基础研究北京市重点实验室北京100069;首都医科大学生物医学工程学院北京100069;首都医科大学临床生物力学应用基础研究北京市重点实验室北京100069;首都医科大学生物医学工程学院北京100069;首都医科大学临床生物力学应用基础研究北京市重点实验室北京100069【正文语种】中文【中图分类】R318.01自然行走、快走、慢跑等运动是人类最基本的运动,是人体日常生活中重复最多的一种整体性运动,而倒走是一些治疗非特异性腰疼患者进行康复训练的一种运动。
青少年正常行走时步态特征研究
青少年正常行走时步态特征研究张珊珊【摘要】采用实验法选取河南省4所中学在校初二年级男生200名,进行步态测试,旨在发现现阶段青少年正常行走的步态差异,并对所得结果进行相关分析.结果表明:(1)青少年行走过程中,左、右足底各区域压力具有显著差异(P<0.05).足底各区最大的部位足底内外侧,最小区域是2~5趾骨.体重对足底压力具有一定的差异(P <0.05),体重是增加足底区域压力的重要因素;(2)左、右足各区域具有显著性差异(P<0.05).冲量最大的部位是第2跖骨,最小是第2~5趾骨,体重对足底冲量具有显著性相关性(P<0.05);(3)左、右足底各区域接触面积第1~5跖骨具有显著差异(P <0.05),而第1趾骨、第2~5趾骨、足弓、足跟内外侧不显著(P>0.05).各区域接触面积最大的是足跟内外侧,最小的是第5跖骨;(4)不同体重与步向角具有相关性(P <0.05).笔者研究的青少年的步向角平均在10.52±3.58°.其中35~40kg的测试者步向角为9.31±1.58°,50~55kg的测试者的步向角为11±1.58°.【期刊名称】《体育研究与教育》【年(卷),期】2016(031)002【总页数】5页(P104-108)【关键词】青少年;正常行走;步态;测量与评价【作者】张珊珊【作者单位】河南理工大学万方科技学院,河南郑州451400【正文语种】中文【中图分类】G804.61 前言青少年的体质健康是关乎民族的希望、祖国的未来。
体质是通过学生有规律地进行体育锻炼获取的。
足是青少年参加体育锻炼最重要的人体外在器官。
从人类站立、行走、跑跳开始,步态的特征就存在。
脚部受力的大小和部位、脚底触觉信息的反馈,对人体运动及平衡控制产生巨大的影响。
有研究表明,压力峰值的大小和部位对于足部疲劳的积累和损伤的发生具有重要影响。
Morag[1]等在对55个健康人行走时的足底峰值压力和功能数据的研究基础上,构建了病学因子的预测足底峰值压力模型。
基于足底压力分布的步行行为感知关键技术研究的开题报告
基于足底压力分布的步行行为感知关键技术研究的开题报告一、选题背景和研究目的随着现代社会的快节奏和生活节奏的变化,越来越多的人选择步行作为日常交通方式。
因此,研究步行行为感知关键技术对于提升步行体验、预防步行受伤、改善健康等方面具有重要意义。
足底压力分布是一种简单而有效的方法,可以帮助我们理解步行过程中的足底运动和支撑状态。
根据足底压力的分布,可以判断足底的运动、姿势和负荷条件,从而了解步行时的稳定性和适应性,同时,也可以预防脚部受伤和疼痛。
本研究的目的是通过对足底压力分布的测量和分析,探究步行过程中的动作模式及相关特征,建立与步伐状态、步行稳定性、步行姿势等因素有关的步行行为感知模型,并为相关疾病的预防和治疗提供参考依据。
二、研究内容和方法1.研究内容本研究将着重探讨以下几个方向:(1)足底压力分布的测量和分析(2)步行时的动作模式及相关特征(3)步伐状态和步行姿势的识别(4)步行行为感知模型的建立和实现2.研究方法本研究将采用以下方法进行:(1)利用足底压力分布传感器、压力计等设备对步行者的足底压力进行实时监测和记录。
(2)应用机器学习、信号处理等技术分析足底压力的时间序列数据,提取足底运动和支撑状态的特征,并对步行过程中的动作模式进行研究。
(3)借助计算机视觉、深度学习等方法,对步伐状态和步行姿势进行识别。
(4)建立步行行为感知模型,并进行相关实验验证和分析,以验证模型的准确性和可行性。
三、研究意义和价值1.研究意义(1)提高步行体验和舒适度:通过了解步行过程中的动作模式和相关特征,可以为步行者提供更加舒适、自然的行走体验,降低因长时间步行而引起的疼痛和疲劳。
(2)预防步行受伤:足底压力分布的监测和分析能够及时发现步行者的姿态异常和足部负荷不均,防止足部受伤或疼痛等症状发生。
(3)提高医疗诊断和治疗效果:步行行为感知模型的建立将有助于医生对相关疾病进行更为准确和及时的诊断和治疗。
2.研究价值本研究的研究结果和成果将有助于:(1)为步行者提供更加智能化和个性化的健康管理服务;(2)推动步行行为感知技术在康复医疗等领域的应用和发展;(3)促进智能穿戴设备、机器人等领域的发展。
青年女性以不同步姿走、跑的足底压力特征及分析的开题报告
青年女性以不同步姿走、跑的足底压力特征及分析的开题报告一、研究背景随着人们生活水平的提高,大众运动的开展,运动有更加广泛的受众及需求。
然而,作为一种高强度的体育活动,运动会对身体产生一定的负担。
特别是身体的某些关节和肌肉,容易受到损伤或疲劳。
因此,在运动过程中,掌握并应用正确的运动姿态和方法,就显得尤为重要。
足底是人体运动的基础,足底压力分布情况是一种重要的生理指标。
而不同步姿走、跑的足底压力特征研究可为深入了解步姿对足底压力的影响提供理论依据,为制定科学、合理的运动锻炼方案提供积极意见。
二、研究目的本研究旨在探究青年女性在不同步姿下的足底压力特征及其分析,提供科学、有效、合理的运动方式和方案。
三、研究内容和方法3.1 研究内容本研究将通过实验测量记录,分析青年女性在不同步姿下的足底压力分布情况,并据此分析步姿对足底的影响。
3.2 研究方法本研究将采用以下方法:1. 研究对象的筛选:本研究将选择18岁至25岁之间,无足部疾病或手术或其他运动受伤史的青年女性健康志愿者。
2. 实验设备:采用足底压力测量仪进行测量记录。
选用三米长的走廊作为步行式的检测环境。
3. 测量方式:测量过程将采用静态测量和动态测量相结合的方式。
在静态测量时,被试以双脚放在足底压力测量垫上,测量其在不同步姿下的足底压力分布情况。
在动态测量时,被试按照已设置好的步姿在走廊上行走或跑步,测量其在行走或跑步过程中的足底压力分布情况。
4. 数据分析:采集完数据后,应对足底压力分布情况进行分析,并进行相关数据处理,如平均值、标准差等。
四、研究意义与预期结果本研究可为人们认识步姿对足底压力分布的影响提供科学、系统的实验数据和分析方法。
预期结果为:1. 不同步姿(行走、快走和跑步)女性的足底压力分布情况有所差异。
2. 分析各个步姿的足底压力分布情况,探讨这些差异的原因,以提供对青年女性的运动锻炼方案的参考。
3. 生理学上的依据,可以更好地开发出多姿势、多目标、多方位的科学训练方式及理论,为青年女性的健康运动做出贡献。
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第15卷第6期2016年12月南京体育学院学报(自然科学版)Journal of Nanjing Sport Institute! Natural Science)Vol.15 N o.6 Dec.2016•运动人体科学探索&基于数字跑道的青年人正走、倒走步态及足底压力分析温爱玲\游永豪2,闻剑飞2,张尧1,张阳2(1.淮南师范学院体育学院,安徽淮南232038;2.合肥师范学院体育科学学院,安徽合肥230601)摘要:采用数字化跑道对30名普通大学生进行了正 走、倒走的步态及足底压力测试。
结合数理统计、个案 研究等方法对测试数据进行了分析。
主要结论:1$女 生倒走时具有更好的稳定性和平衡性。
2)正走的双 支撑时间百分比小于倒走;单支撑时间大于倒走。
3 $虽然在压力曲线形态上倒走是正走的逆过程,但是从 足底压力分布上,倒走与正走差异较大。
倒走时仅第 一波峰时刻压力值与正走第二波峰压力值差异不大。
第二波峰时刻压力值低于正走第一波峰时刻19. 1%,波谷时刻压力值低于正走15. 1%。
4)在着地与蹬伸 方式上,倒走时足底压力分布有“轻着地、重蹬伸”的特点。
倒走动力主要来源于蹬伸'正走动力主要来源 于摆动引起的惯性力和蹬伸的双重作用。
关键词!正走;倒走;足底压力;步态;数字跑道中图分类号:G804.66 文献标识码:A文章编号:1671 -5950(2016)06-0053 -06Gait and Pl^nt^r Pressure Analysis of Young People Walking Forward or Backwards Based on Digital Track//"WEN Ai-ling1,Y0U Yong-liao2,WEN Jian-fei^,ZHANG Yao1,ZHANG Yang2Abstract;In this study,we used the Digital Track test gait and plantar pressure of30 ordinary College Students.The data were analyzed'y mathematical statistics,case studies and other methods.The main conclusion;1)Girl has better stability and balance than boys when walking backwards.收稿日期:2016-06-08基金项目:2016年度安黴高等学校省级自然科学研究重点项目 (编号;K J2016A582);2014年度淮南师范学院科学研究项目(编号;2014R28)。
作者简介:温爱玲(1982-),女,河南平顶山人,硕士,助教,研究 方向;运动康复与健康。
通信作者:游永豪(1982-),男,河南开封人,硕士,讲师,研究方 向;统计评价与运动技术分析。
2)the double support time of walking forward is less than walking backwards,and single support time is greater.3 ) Although walkingfbrward and walkingbackwards is reversed from the pressure curve shape,but from the plantar pressure distribution,walkingfbrward and walkingbackwards is quite different.Only thefirst peak pressure value of walking backwards is insignificant with thesecond peak pressure valueof walking forward.Thesecond peak pressure value of walking backwards is 19. 1%lower than the first peak pressure value of wall^ing forward.The valley pressure value of is 15.1%lower than wall^ing forward.4) On the way of the ground and kicking,the feature of walking backwards about plantar pressure distribution is“light the ground,kicking heavy,.The power of wall^ing backwards is mainly from kicking,and thepower of walking backwards is mainly from the double effect of wobble caused by the inertial force and kicking. Keywords;walking forwards;walking backwards;plantarpressure;gait;digital trackAutlior@address;1.P.E.Department,Huainan Nomial U-niversity,Huainan 232038,China;2.Department of Sports Science,Hefei Norm al University,Hefei230601,China行走是人们日常生活中最普遍的运动方式,也是 简单易行的健身或康复手段。
正走和倒走具有不同的 生物力学机制,如倒走时下肢各关节角度相对较小,跨 步长较大,踝关节是主要驱动源[1_2];倒走可以缓解髌 骨压力、锻炼股后肌群、预防前交叉韧带损伤等[3_5];髋关节在正走、倒走中关节和肌肉工作方式相似、运动 方向相反,呈镜面关系,膝关节和踝关节肌肉工作方式 在正走和倒走中表现完全相反[6]。
目前关于正走、倒 走足底压力的研究较少,仪器设备是主要的限制因素 之一。
目前关于足底压力采集的仪器设备多为足底压 力板或足底压力鞋垫。
前者的长度大概都在2m 以54南京体育学院学报(自然科学版)第15卷内,仅能测试一个单步或一个复步的足底压力,实验本 身存在较大的偶然因素;后者仅能测试足底压力,却不 能结合足底压力反映步态特征。
采用数字跑道长14m,可以测试20步左右,通过舍弃前后2m左右的测 试,取中间多步数据取均值可以更好地揭示正走、倒走 步态和足底压力特征。
1研究对象与方法1.1研究对象基于数字跑道的青年人正走、倒走的步态及足底 压力。
测试对象为30名普通大学生(男生18名,女生 12名)。
详见表1。
结合的个案分析法更灵活,更容易揭示现象本质。
因此,本研究以一名典型受试者的一个单步为例说明正 走与倒走的足底压力分布特征。
通过整体观察,该受 试者足底压力分布具有大众特征,属于大众形态。
1.2. 4 数理统计法每人测试正走和倒走两种步态,分男生和女生两 组对比分析,因此采用有一个重测因素的两因素重复 测量方差分析[7_8],行走方式(正走、倒走)为重测因 素,性别(男、女)为分组因素。
两者存在交互作用时 进一步分析单独效应。
正走、倒走组内对比采用配对 样本t检验;男女之间对比采用独立样本t检验。
显著 性水平取0.05,非常显著性水平取0.01。
表1测试对象基本情况一览表人数年龄(岁)体重(kg)身高(cm)男1822.5 ±0.559.0 ±6.4176.3±5.5女1219.0±1.442.0 ±7. 1155.2±5.71.2研究方法1.2.1文献资料法查阅有关正走、倒走步态和足底压力的文献资料,了解研究前沿动态,借鉴其研究方法、实验方案、数据 分析方法等。
1.2.2实验测试法步态与足底压力采集设备为中国科学院合肥物质 科学研究院采用柔性力传感技术研发的数字跑道。
由14块1x1m的数据测试模块组成,长14m,宽1m。
可 以采集足底压力参数和部分步态参数。
实验方案:受试者着运动服,正式测试前先在数字 跑道上适应性行走10min,正走3min和倒走7min;实 验测试时,先正走、后倒走,测试距离均为14m。
要求 受试者正常步速、自然摆臂、两眼平视前方。
实验测试 时采用常用摄像机采集人体行走视频,辅助分析足底 压力状况。
每人正走大概20步,倒走大概30步。
由于前面 几步为运动初期,后面几步为运动末期,在步态和足底 压力上可能会与正常步态存在偏差,因此舍弃前面和 后面各4步,取中间的步数取均值计算步态参数。
1.2.3 个案分析法足底压力分布分析时采用定性分析与定量分析相2结果与分析2.1正走、倒走步态特征分析根据数字跑道的足底压力测试,提取的主要步态 指标包括足底压力(COP)类指标、时间类指标和步长。
COP轨迹:是在行走中每一只脚对跑道压力的合力 迹线长度。
COP轨迹越短,说明行走稳定性或平衡性越 好[9_10]。
该长度与每个人的脚长有关,脚长越长,迹线 相对越长。
因此,取COP相对轨迹:COP轨迹/脚长。
COPX偏差与COPY偏差:数字跑道以行走方向 为X轴,以与行走方向相垂直的方向为Y轴。
COPX 偏差表示脚印的压力中心点在X轴方向上的标准差; COPY偏差表示脚印的压力中心点在Y轴方向上的标 准差。
由于COPY偏差也与脚长有关,因此取COPY 相对偏差:COPY偏差/脚长。
双支撑时间与单支撑时间:行走中一个单步的时 间包括双支撑时间和单支撑时间。
双支撑时间指双脚 同时着地的时间;单支撑时间指仅单脚着地的时间,也 是另一只脚摆动的时间。
由于每人的正常步速、步长 不同,取双支撑和单支撑的绝对时间没有太大意义。
因此,取双支撑时间百分比(双支撑时间除以单步时 间)和单支撑时间百分比(单支撑时间除以单步时间)评价正走与倒走时间类参数的不同。
步长是指单步 长,指行走中一只脚的脚跟(或脚尖)至下一只脚的脚 跟(或脚尖)的Y轴投影距离。
正走、倒走各指标重复 测量方差分析结果见表2。
表2正走、倒走步态特征分析结果一览表性别行走方式COP相对轨迹COPY相对偏差COPX偏差双支撑时间(%)单支撑时间(%)步长男正走0.699 ±0.0280.158 ±0.0080.630 ±0.2170.214 ±0.0270.786±0.02768.5±5.5倒走0.722 ±0.0720.123 ±0.019 !!0.695 ±0.2820.274 ±0.038 !!0.726 ±0.038 !!47.5 ±9.2 !!女正走0.693 ±0.0370.164±0.0100.447 ±0.089##0.235±0.0370.765 ±0.03761.7 ±5. 6##倒走0.627 ±0.082 !##0.105 ±0.021 "##0.585 ±0. 192 !!0.283 ± 0.040!!0.717 ± 0.040!!39.6 ±9.2"#交互p值0.0100.0000.2620.4320.4320.741注表示P<0.05,正走与倒走差异显著表示P<0.01,差异非常显著;#表示P<0.05,男、女之间差异显著,##表示P<0.01,差异非常显著。