太极拳右蹬脚动作的生物力学特征分析

论文摘要

太极拳右蹬脚动作是一个有技术难度的动作之一,涉及到下肢肌肉的工作能力、人体单腿直立的平衡稳定、蹬脚动作和下肢关节的运动。该动作包括单腿直立平衡和蹬脚两项动作的同步任务。单腿直立平衡必须保证人体的直立平衡,则后者需要完成蹬脚动作。此时,控制身体的稳定性和蹬脚动作需被同时完成。研究目的：通过比较初学者与练习者进行右蹬脚动作时的足底压力分布模式、下肢肌肉的表面肌电特征以及关节角度运动类型,找出两者之间各测试指标存在的差异,并分析造成这种差异可能存在的原因,为科学的指导太极拳运动训练提供理论基础和定量的数据依据,为太极拳运动能促进人体健康和身体平衡等功效做出评价,从而丰富我国传统民族体育新的科学内涵。同时通过足底、肌电和摄像的同步联机实验,我们可以更精准、全面地分析动作的各个技术环节,从而对不同个体以及技术动作作出相应、有效的技术评价,更好地完善技术动作,创造优异的运动成绩。研究方法：本次实验采用footscan insole system足底压力分布测试系统、MegaWin ME6000便携式8通道肌电图仪和SIMI°motion 7.50运动解析系统,以太极拳右蹬脚为载体,在足底压力、下肢肌肉活动和关节角度的生物力学研究方法上进行相应的测试与研究。研究结论：1.两组受试者支撑腿足底压力分布存在差异,但其压力峰值出现的时刻点均在提膝阶段初期。在练习太极拳时,适当加强前脚掌内侧的第一跖趾骨部位触觉感受器的传入和反馈,可以进一步提高人体控制平衡的能力。2.两组受试者支撑腿下肢肌肉活动出现增大的时刻点和持续时间存在差异；而蹬伸腿下肢各肌肉的运动主要是幅度上的差异。通过主动增大支撑腿下肢相应肌肉的活动来积极对抗蹬伸腿的反作用力对身体重心的改变,能更好地维持身体在整个动作过程中的稳定性。3.两组受试者支撑腿和蹬伸腿下肢各关节活动在运动形态和幅度上都存在差异。练习者在太极拳右蹬脚动作姿势调节阶段出现了支撑腿下肢髋、膝、踝3个关节的联动快速屈曲,然后又出现少量的回升,即超射回调现象,而在稳定期中,则通过髋、踝策略来对身体平衡稳定的调节机制进行控制；同时还在蹬脚动作前,预先采用了稳定关节的技术；而初学者却没有早期的调节控制,其所运用的只是人类单腿站立姿势的自然髋、踝结合的策略,这种策略使其不能在相对稳定的环境中完成动作,从而降低了动作的质量,同时也影响到后面动作的完成情况。4.两组受试者神经控制系统存在差异。练习者具备神经控制系统的前馈性姿势稳定控制技术,而初学者只具备反馈控制系统,即在平衡受到干扰或破坏时才对姿势进行控制、调节；这种前馈性姿势稳定控制技术的掌握更有利于下一个动作的进行、完成以及相关技术动作的建立与发展。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 1 前言
• 1.1 问题的提出
• 1.2 文献综述
• 1.2.1 足底压力测量技术在体育运动步态研究中的应用
• 1.2.2 表面肌电测量技术在体育运动领域中的应用
• 1.2.3 运动影像解析系统的研究现状
• 1.2.4 太极拳运动中,足底压力、肌肉活动及关节角度之问的研究
• 1.3 研究的目的及意义
• 2 实验设计
• 2.1 实验对象
• 2.2 实验设备
• 2.3 实验过程
• 2.4 同步设置
• 2.5 测试指标
• 2.5.1 FootScan insole system足底压力测试指标
• 2.5.2 MegaWin表面肌电信号测试指标
• 2.5.3 运动学分析说明
• 3 研究方法
• 3.1 三维摄影测量法
• 3.2 三维录像解析法
• 3.3 数理统计法
• 3.3.1 应用软件
• 3.3.2 数据处理
• 4 结果
• 4.1 支撑腿在不同运动阶段中各系统指标测试结果与分析
• 4.1.1 提膝阶段
• 4.1.2 蹬伸阶段
• 4.1.3 屈收阶段
• 4.1.4 落脚阶段
• 4.1.5 支撑腿在太极拳右蹬脚动作中的综合分析
• 4.2 蹬伸腿在不同运动阶段中各系统指标研究结果与分析
• 4.2.1 提膝阶段
• 4.2.2 蹬伸阶段
• 4.2.3 屈收阶段
• 4.2.4 落脚阶段
• 4.2.5 蹬伸腿在太极拳右蹬脚动作中的综合分析
• 4.3 太极拳右蹬脚动作的综合分析
• 4.3.1 足底压力测试结果与分析
• 4.3.2 表面肌电测试结果与分析
• 4.3.3 下肢关节角度测试结果与分析
• 5 分析与讨论
• 5.1 研究限制
• 5.2 太极拳右蹬脚动作的运动类型与足底压力分布、COP位移的变化关系
• 5.3 太极拳右蹬脚动作的肌电活动规律与关节运动和足底压力中心的变化关系
• 5.4 足底压力的分布与平衡之间的关系
• 6 结论与建议
• 6.1 结论
• 6.2 建议
• 参考文献
• 攻读学位期间取得的研究成果
• 致谢