我国女子自由式滑雪空中技巧队三周台腾空高度与落地冲击力的关系
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关键词: 自由式滑雪空中技巧; 腾空高度; 落地冲击力 中图分类号: G 863 12 文献标识码: A 文章编号: 1004- 0560( 2010) 02- 0015- 03
Re lationsh ip Betw een Trip le P latform Vacated H eight and Land ing Im pact of Ch in ese W om en s Freestyle A erials Team
1906 4 1274 7 1153 9 1633 1 1676 6 1855 5
1801 2402 6 2109 6 2073 2 2886 9 2558 1 2652 1 2770 2
31 4 31 8 30 7 27 22 33 53 46 38 48 1 40 1 40 39 41 46 52 5 57 48 53 04 63 4
摘 要: 为提高我国女子自由式滑雪空中技巧队动作的整 体水平, 通过运动 学的定点解 析、动 力学的足底 压力鞋 垫 和测力平台同步 比较和理论分析等方法, 研究女子三周台 腾空高度 和落地冲击 力之间的 关系。旨在分析 女子运 动 员在正确技术下完成三周 台动作落地时的冲击力是否能造成人体受伤。为备战 21届冬奥会, 降低女子运动员和 教 练员的心理负担 提供理论支持和科技保障。
Abstrac t: In o rder to enhance the ac tion o vera ll leve l o f m ov em ent o f Ch inese w om en s freesty le aer ia ls team, the author s o f th is article use the sim ultaneous com parison and theo retica l ana ly sism ethod s to k inem a tics o f fixed po in t ana ly sis, so le pressure sho e pad o f dynam ics and m easuring p la tfo rm, and study the re latio nsh ip be tw een Ch inese w om en s freesty le ae rials team tr ip le p la tfo rm vacated he igh t and land ing im pac .t A im ing for the purpo se o f ana lyz ing under the co rrec t o f W om en sm ovem ents techno lo gy, the im pact to com p le te tr iple p la tfo rm m o vem en t tim e landing cause the hum an body to be in jured o r no ,t w h ich prov ide s the theo ry suppo rt and the techn ical safegua rd to deba se the fem a le a th le tes and tra iners psy cho lo g ical burden fo r 21 W in te r O lym p ic G am e s. K ey word s: freesty le ae rials; vaca ted he ig h;t landing im pac t
收稿日期: 2010 02 16; 修回日期: 2010 03 26 基金项目: 国家体育总局奥运攻关课题 国家队 自由式滑雪 空中技巧 运动员出 台技术、下 肢肌肉力 量与落地 稳定性 关系的 研究 !, 项 目编号 为
07135。 作者简介: 娄彦涛 ( 1979- ) , 男, 助教, 硕士, 主要研究方向为运动生物力学。
第 29卷 第 2期 2010年 4月
冰雪运动
沈阳体育学院学报
Journal o f Shenyang Spo rt Un iversity
V o .l 29 N o. 2 A pr. 2010
我国女子自由式滑雪空中技巧队三周台腾空高度 与落地冲击力的关系
娄彦涛, 闫红光, 吴松林
( 沈阳体育学院 运动人体科学系, 辽宁 沈阳 110102 )
实验前, 将测力鞋垫平 整地放 置到鞋 中, 为 了使 运动员 适应鞋垫, 首先 安装 好鞋 垫不 带雪 板试 跳, 进行 热 身练 习。 适应后进行正常动 作试跳, 运动 员听到 口令后, 以正 常训练 的要求来完成动作, 操作 人员掌 握遥控 器, 在 运动员 将要出 台时打开鞋垫测试系统, 分别在测试平台、一周台、二周台上 做动作, 要求每个动作做三次。每次以动作成功完成为采用 标准。每次实验后测 力鞋垫数 据从储 存卡中 转存到 笔记本 电脑中进行数据保存 (图 3、图 4)。
第 29卷
图 1 足底压力测试系统 1 2 3 三维测力平台 采用中国合肥智能研究所 荣事达科 源三维测力平 台系 统一 台, 其 有效 测试 区域 为长 度 600mm ∃ 600mm 的面积 范围, 抗过载 能力达 200% , 采样 时间 10s, 采样频率 1000H z/ s(图 2)。
图 2 三维测力平台测试系统 1 3 实验过程
LOU Y antao, YAN H ongguang, W U Song lin ( D epartm ent o f H um an Spo rts Science, Shenyang Spo rt U niversity, Shenyang 110102, L iaon ing, C hina)
表 1 研究对象情况表 (平均数 ∀ 标准差 )
身高 ( cm )
体重 ( kg)
年龄 ( year)
鞋码 训练年限 ( s ize) ( year)
研究对象 161 54 ∀ 3 46 51 25∀ 9 65 17 55 ∀ 1 83 38 8 ∀ 1 03
1 2 研究方法 1 2 1 运动学定点拍 摄 使 用日本 索尼 摄像机, 采 样频 率 为 50H z /s, 在内蒙古阿 尔山和 长春 莲花 山 滑雪 现场 进行 多
2 结果与分析 2 1 合压力及单位体重均力的计算
合压力是指整 个人体的左右脚最大压力之和, 即左右 脚 的最大压 力求和 (以合成结果最 大值为依 据 )。单 位体重 均 力是指人体单位体 重的压力, 即人体合压力除以人体体重 所 得的数值 。目的是 为了把体 重不同 运动员的 指标放 在一 起 进行比较 , 以便消除体重的影响, 计算出人体单位体重的力。 2 2 测试结果的统计
第 2期 娄彦涛, 等: 我国女子自由式滑雪空中技巧队三周台腾空高度与落地冲击力的关系 # 17#
三个模型。故选用复合模型进 行曲线的拟合和回归 (表 3)。
表 2 腾空高度与落地冲击力的关系表
姓名
体重 绝对高度 左右脚合 单位体重
动作
( kg)
(M )
压力 ( N ) 均力 ( N /kg)
张沫 全会临
SPSS数理统计进行 数据的 曲线 拟合和 回归, 通 过线 性回 归 方程推算出三周台 的腾空高 度和落 地冲击 力的数 值分布 范 围, 检验运动员所受冲击力的负荷是否达到人体所承受冲 击 力的极限 负荷。 1 研究对象与方法 1 1 研究对象
选取国家女子 自由式滑雪空中技巧二队运动员 6人, 研 究对象基 本情况见表 1。
表 3 复合模型
R
R方
调整 R方
948
899
892
注: 自变量为高度。 表 4 ANOVA
平方和
Df
均方
回归 1 023
1
1 023
残差
Hale Waihona Puke Baidu
115
15
008
# 16#
沈阳体育学院学报
次现场定点拍摄, 运用美国 A PA S图像解析系统进 行图像解 析, 来获得一周台和二周台腾空的绝对高度数据。
绝对高度 L 是指运动员 在空中 的最高点 到落地 点的距 离, 是根据运动学图像解析求得运动员在空中最高点到台上 沿的距离 L1 和 出台 上 沿到 落 地 点的 距 离 L2, 故绝 对 高度 L = L1 + L2。 1 2 2 足底压力分布测试 采用比利时生产的足 底压力分 布测试系统 ( F oo t scan inso le sy stem ), 采样 频率为 500H z/ s, 测量时长 8s。每只压力鞋垫装有 199个压力传感器, 可以记 录足底不同部位的压力、压强等相关数据 (图 1) 。数据通过 foot scan inso le 2 40分析软件进行处理。提取在整个测试中 的测量数据, 在整个动作 中, 分 别找出 左右脚 受到的 最大压 力数值 (以合成结果最大值为依据 )。
目前, 随着科学训 练和女子 运动员整体 实力的提升, 自 由式滑雪空中技巧项 目女子 金牌之 争逐渐演 变为三 周台之 争。因为在冬奥会比赛中, 要想获得高分的前提条件是动作 的难度系数要高。我 国女子当 家明星 李妮娜 是目前 世界上 二周台最高选手, 她的 主打动 作 FDF 和 DFF 完 成质 量绝对 是世界一流的。但是 在 2006年 第 20届都 灵冬 奥会 上之所 以没拿到金牌, 主要原因则为不能上三周台导致难度系数较 低所致。目前我国能做三周台动作的女 子运动员有郭心心、 徐梦桃、赵姗姗和代爽飞 四人, 其中徐 梦桃和 赵姗姗 分别在 训练时做三周台动 作时受 伤。三周台 在完成 动作时 腾空高 度相对于二周台要高 , 所以落地时对人体的冲击力也较二周 台大, 很容易使运动员受 伤, 这 使很多 女子运 动员对 上三周 台具有一定的恐惧心理。由此, 很有必要通过实验的方法来 检测出女子运动员三 周台腾 空高度 和落地时 所受冲 击力的 数值, 本文通过定点解析, 得出大量平台 、一周台和二周台腾 空高度和落 地冲 击力 单位 体重 均力 的数 值分 布区 间, 运用
由于 在运动员完成动作中 存在腾 空高度 的差异 及动 作 过程的差异, 因此运动员在落地时受到的冲击力不是一个 固 定不变的 常数, 则是以一 定的区 间分布, 因此 引用了 几个 范 围: % 腾空高度范围, 即人体 整个动 作中绝对 高度的 最小 值 与最大值 的取值范围。 & 落地冲击力范围, 即人体整个动 作 中合冲击 力的最小值与最 大值的 取值范 围。 ∋ 单位 体重 平 均冲击力 , 即人体单位体重所受合冲击力的平均值。 2 3 测试结果 2 3 1 腾空高度和落地冲击力 之间的关系研究 由表 2 数 据可以看 出, 自由式女子 运动员 在做平 台、一 周台和 二周 台 动作落地 时, 其 绝对 高度 和单 位体 重均 力数 值基 本呈 正 增 加。所以可以运用 SPSS统计学应用软件的曲线拟合和回 归 建立曲线 回归方程。因为这 里的自 变量绝对 高度和 因变 量 压力并不 是完全呈正相关, 所以, 在 曲线拟合 的模型 选择 中 分别进行 了复合模型、增 长模型、指 数模型和 二元线 性回 归 模型四种 进行拟合。从拟合 结果得 出, 复 合模型、增 长模 型 和指数模 型里的相关 系数 R 和 估计 值的 标准 误均 相同 , 其 均方根、标准误和标准化系数等数据均变化不大。但是以 上 这些数据指标与二 元线性回归模型变化均较大, 且二元线 性 回归模型的标准误 和均方都很大, 即说明它的精确度不如 前
平台 平台
王新迪 平台
杨雨 平台
朱月 平台
全会临 F 一周
王新迪 F 一周
杨雨 L 一周
朱月 F 一周
朱月 L 一周
张沫 LT 二周
朱云 LT 二周
朱月 LT 二周 张沫 LT 二周
55 40 37 5 60 50 40 37 5 60 50 50 55 44 5 50 55
1 88 1 65 1 35 0 98 1 87 8 48 6 21 5 97 5 89 6 86 9 06 12 9 10 8 10 56
Re lationsh ip Betw een Trip le P latform Vacated H eight and Land ing Im pact of Ch in ese W om en s Freestyle A erials Team
1906 4 1274 7 1153 9 1633 1 1676 6 1855 5
1801 2402 6 2109 6 2073 2 2886 9 2558 1 2652 1 2770 2
31 4 31 8 30 7 27 22 33 53 46 38 48 1 40 1 40 39 41 46 52 5 57 48 53 04 63 4
摘 要: 为提高我国女子自由式滑雪空中技巧队动作的整 体水平, 通过运动 学的定点解 析、动 力学的足底 压力鞋 垫 和测力平台同步 比较和理论分析等方法, 研究女子三周台 腾空高度 和落地冲击 力之间的 关系。旨在分析 女子运 动 员在正确技术下完成三周 台动作落地时的冲击力是否能造成人体受伤。为备战 21届冬奥会, 降低女子运动员和 教 练员的心理负担 提供理论支持和科技保障。
Abstrac t: In o rder to enhance the ac tion o vera ll leve l o f m ov em ent o f Ch inese w om en s freesty le aer ia ls team, the author s o f th is article use the sim ultaneous com parison and theo retica l ana ly sism ethod s to k inem a tics o f fixed po in t ana ly sis, so le pressure sho e pad o f dynam ics and m easuring p la tfo rm, and study the re latio nsh ip be tw een Ch inese w om en s freesty le ae rials team tr ip le p la tfo rm vacated he igh t and land ing im pac .t A im ing for the purpo se o f ana lyz ing under the co rrec t o f W om en sm ovem ents techno lo gy, the im pact to com p le te tr iple p la tfo rm m o vem en t tim e landing cause the hum an body to be in jured o r no ,t w h ich prov ide s the theo ry suppo rt and the techn ical safegua rd to deba se the fem a le a th le tes and tra iners psy cho lo g ical burden fo r 21 W in te r O lym p ic G am e s. K ey word s: freesty le ae rials; vaca ted he ig h;t landing im pac t
收稿日期: 2010 02 16; 修回日期: 2010 03 26 基金项目: 国家体育总局奥运攻关课题 国家队 自由式滑雪 空中技巧 运动员出 台技术、下 肢肌肉力 量与落地 稳定性 关系的 研究 !, 项 目编号 为
07135。 作者简介: 娄彦涛 ( 1979- ) , 男, 助教, 硕士, 主要研究方向为运动生物力学。
第 29卷 第 2期 2010年 4月
冰雪运动
沈阳体育学院学报
Journal o f Shenyang Spo rt Un iversity
V o .l 29 N o. 2 A pr. 2010
我国女子自由式滑雪空中技巧队三周台腾空高度 与落地冲击力的关系
娄彦涛, 闫红光, 吴松林
( 沈阳体育学院 运动人体科学系, 辽宁 沈阳 110102 )
实验前, 将测力鞋垫平 整地放 置到鞋 中, 为 了使 运动员 适应鞋垫, 首先 安装 好鞋 垫不 带雪 板试 跳, 进行 热 身练 习。 适应后进行正常动 作试跳, 运动 员听到 口令后, 以正 常训练 的要求来完成动作, 操作 人员掌 握遥控 器, 在 运动员 将要出 台时打开鞋垫测试系统, 分别在测试平台、一周台、二周台上 做动作, 要求每个动作做三次。每次以动作成功完成为采用 标准。每次实验后测 力鞋垫数 据从储 存卡中 转存到 笔记本 电脑中进行数据保存 (图 3、图 4)。
第 29卷
图 1 足底压力测试系统 1 2 3 三维测力平台 采用中国合肥智能研究所 荣事达科 源三维测力平 台系 统一 台, 其 有效 测试 区域 为长 度 600mm ∃ 600mm 的面积 范围, 抗过载 能力达 200% , 采样 时间 10s, 采样频率 1000H z/ s(图 2)。
图 2 三维测力平台测试系统 1 3 实验过程
LOU Y antao, YAN H ongguang, W U Song lin ( D epartm ent o f H um an Spo rts Science, Shenyang Spo rt U niversity, Shenyang 110102, L iaon ing, C hina)
表 1 研究对象情况表 (平均数 ∀ 标准差 )
身高 ( cm )
体重 ( kg)
年龄 ( year)
鞋码 训练年限 ( s ize) ( year)
研究对象 161 54 ∀ 3 46 51 25∀ 9 65 17 55 ∀ 1 83 38 8 ∀ 1 03
1 2 研究方法 1 2 1 运动学定点拍 摄 使 用日本 索尼 摄像机, 采 样频 率 为 50H z /s, 在内蒙古阿 尔山和 长春 莲花 山 滑雪 现场 进行 多
2 结果与分析 2 1 合压力及单位体重均力的计算
合压力是指整 个人体的左右脚最大压力之和, 即左右 脚 的最大压 力求和 (以合成结果最 大值为依 据 )。单 位体重 均 力是指人体单位体 重的压力, 即人体合压力除以人体体重 所 得的数值 。目的是 为了把体 重不同 运动员的 指标放 在一 起 进行比较 , 以便消除体重的影响, 计算出人体单位体重的力。 2 2 测试结果的统计
第 2期 娄彦涛, 等: 我国女子自由式滑雪空中技巧队三周台腾空高度与落地冲击力的关系 # 17#
三个模型。故选用复合模型进 行曲线的拟合和回归 (表 3)。
表 2 腾空高度与落地冲击力的关系表
姓名
体重 绝对高度 左右脚合 单位体重
动作
( kg)
(M )
压力 ( N ) 均力 ( N /kg)
张沫 全会临
SPSS数理统计进行 数据的 曲线 拟合和 回归, 通 过线 性回 归 方程推算出三周台 的腾空高 度和落 地冲击 力的数 值分布 范 围, 检验运动员所受冲击力的负荷是否达到人体所承受冲 击 力的极限 负荷。 1 研究对象与方法 1 1 研究对象
选取国家女子 自由式滑雪空中技巧二队运动员 6人, 研 究对象基 本情况见表 1。
表 3 复合模型
R
R方
调整 R方
948
899
892
注: 自变量为高度。 表 4 ANOVA
平方和
Df
均方
回归 1 023
1
1 023
残差
Hale Waihona Puke Baidu
115
15
008
# 16#
沈阳体育学院学报
次现场定点拍摄, 运用美国 A PA S图像解析系统进 行图像解 析, 来获得一周台和二周台腾空的绝对高度数据。
绝对高度 L 是指运动员 在空中 的最高点 到落地 点的距 离, 是根据运动学图像解析求得运动员在空中最高点到台上 沿的距离 L1 和 出台 上 沿到 落 地 点的 距 离 L2, 故绝 对 高度 L = L1 + L2。 1 2 2 足底压力分布测试 采用比利时生产的足 底压力分 布测试系统 ( F oo t scan inso le sy stem ), 采样 频率为 500H z/ s, 测量时长 8s。每只压力鞋垫装有 199个压力传感器, 可以记 录足底不同部位的压力、压强等相关数据 (图 1) 。数据通过 foot scan inso le 2 40分析软件进行处理。提取在整个测试中 的测量数据, 在整个动作 中, 分 别找出 左右脚 受到的 最大压 力数值 (以合成结果最大值为依据 )。
目前, 随着科学训 练和女子 运动员整体 实力的提升, 自 由式滑雪空中技巧项 目女子 金牌之 争逐渐演 变为三 周台之 争。因为在冬奥会比赛中, 要想获得高分的前提条件是动作 的难度系数要高。我 国女子当 家明星 李妮娜 是目前 世界上 二周台最高选手, 她的 主打动 作 FDF 和 DFF 完 成质 量绝对 是世界一流的。但是 在 2006年 第 20届都 灵冬 奥会 上之所 以没拿到金牌, 主要原因则为不能上三周台导致难度系数较 低所致。目前我国能做三周台动作的女 子运动员有郭心心、 徐梦桃、赵姗姗和代爽飞 四人, 其中徐 梦桃和 赵姗姗 分别在 训练时做三周台动 作时受 伤。三周台 在完成 动作时 腾空高 度相对于二周台要高 , 所以落地时对人体的冲击力也较二周 台大, 很容易使运动员受 伤, 这 使很多 女子运 动员对 上三周 台具有一定的恐惧心理。由此, 很有必要通过实验的方法来 检测出女子运动员三 周台腾 空高度 和落地时 所受冲 击力的 数值, 本文通过定点解析, 得出大量平台 、一周台和二周台腾 空高度和落 地冲 击力 单位 体重 均力 的数 值分 布区 间, 运用
由于 在运动员完成动作中 存在腾 空高度 的差异 及动 作 过程的差异, 因此运动员在落地时受到的冲击力不是一个 固 定不变的 常数, 则是以一 定的区 间分布, 因此 引用了 几个 范 围: % 腾空高度范围, 即人体 整个动 作中绝对 高度的 最小 值 与最大值 的取值范围。 & 落地冲击力范围, 即人体整个动 作 中合冲击 力的最小值与最 大值的 取值范 围。 ∋ 单位 体重 平 均冲击力 , 即人体单位体重所受合冲击力的平均值。 2 3 测试结果 2 3 1 腾空高度和落地冲击力 之间的关系研究 由表 2 数 据可以看 出, 自由式女子 运动员 在做平 台、一 周台和 二周 台 动作落地 时, 其 绝对 高度 和单 位体 重均 力数 值基 本呈 正 增 加。所以可以运用 SPSS统计学应用软件的曲线拟合和回 归 建立曲线 回归方程。因为这 里的自 变量绝对 高度和 因变 量 压力并不 是完全呈正相关, 所以, 在 曲线拟合 的模型 选择 中 分别进行 了复合模型、增 长模型、指 数模型和 二元线 性回 归 模型四种 进行拟合。从拟合 结果得 出, 复 合模型、增 长模 型 和指数模 型里的相关 系数 R 和 估计 值的 标准 误均 相同 , 其 均方根、标准误和标准化系数等数据均变化不大。但是以 上 这些数据指标与二 元线性回归模型变化均较大, 且二元线 性 回归模型的标准误 和均方都很大, 即说明它的精确度不如 前
平台 平台
王新迪 平台
杨雨 平台
朱月 平台
全会临 F 一周
王新迪 F 一周
杨雨 L 一周
朱月 F 一周
朱月 L 一周
张沫 LT 二周
朱云 LT 二周
朱月 LT 二周 张沫 LT 二周
55 40 37 5 60 50 40 37 5 60 50 50 55 44 5 50 55
1 88 1 65 1 35 0 98 1 87 8 48 6 21 5 97 5 89 6 86 9 06 12 9 10 8 10 56