羽毛球前跨步足—小腿三维运动学模型与新型运动鞋的功能性特征

论文摘要

研究目的：本文旨在分析羽毛球左前场蹬跨步法和右前场蹬跨步法着地期跨步足-小腿模型的运动学特性,探讨羽毛球鞋性能与运动员下肢运动特征关系,为羽毛球运动科学训练、防治下肢运动损伤和羽毛球鞋的设计研发提供理论依据。研究对象及方法：选取10名大学羽毛球代表队男队队员（身高：177.504±4.38cm,体重：70.25±4.94kg,运动年限：5.25±3.92yrs）作为测试对象,分别穿着三双不同型号的羽毛球鞋在半片羽毛球场内完成典型常用的左前场蹬跨步法（一步式）和右前场蹬跨步法（一步式）,用四台200HZ的摄像机从半片羽毛球场的四个顶角对每种步法进行同步拍摄,重点运用现代三维影像解析技术记录在着地期跨步足-小腿技术动作的运动学特性,就不同运动鞋和不同动作时足-小腿模型的运动学特征进行分析。研究结果：羽毛球左前场蹬跨步和右前场蹬跨步在着地缓冲阶段,跨步足着地时速度快、时间短；踝关节先增大至峰值再逐渐减小；左前场蹬跨步小腿与矢状面夹角大于右前场蹬跨步,足与矢状面夹角相反于小腿与矢状面夹角；三种型号羽毛球鞋做同一种前场蹬跨步时足外翻角度无差异,着N型鞋做左前场蹬跨步时足外翻角度大于右前场蹬跨步；在足后掌独立支撑期,鞋后掌用约占整个缓冲期14.6%的时间降低了约占整个缓冲期32.7%的速度。研究结论：三维影像解析方法能全面、准确地评价羽毛球前场蹬跨步的运动学特征。在着地缓冲阶段,小腿从外展到内收的同时伴随着足-鞋由内翻到足-鞋外翻,跨步足的小腿-足-鞋运动具有保持相互协调一致的特点。跨步足在落地前呈足内翻趋势,落地后转换成足外翻；羽毛球反手前场蹬跨步的小腿离中位角度大于正手动作,足外旋的角度则刚好相反。羽毛球专用鞋须加强鞋跟在足部稳定控制、预防过度翻转的设计研发。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 绪论
• 1 文献综述
• 1.1 羽毛球步法
• 1.2 羽毛球下肢常见运动损伤及分析
• 1.3 羽毛球鞋的功能性测试
• 1.4 足-小腿三维运动学模型
• 1.4.1 足的解剖学特征
• 1.4.2 胫骨和腓骨的解剖学特征
• 1.4.3 膝关节的解剖学特征
• 1.4.4 足-小腿运动学特征
• 1.5 运动生物力学影像解析法
• 1.5.1 二维影像解析法
• 1.5.2 三维影像解析法
• 2 研究对象与方法
• 2.1 研究对象
• 2.2 实验设备
• 2.3 足-小腿三维模型的标定
• 2.4 测试步法与指标采集
• 2.5 数据分析
• 3 实验结果
• 3.1 不同型号羽毛球鞋对足-小腿运动的影响
• 3.1.1 不同型号羽毛球鞋对左前场蹬跨步的影响
• 3.1.2 不同型号羽毛球鞋对右前场蹬跨步的影响
• 3.2 不同前跨步下足-小腿的运动学及运动鞋功能特性
• 3.2.1 不同前跨步下足-小腿运动学特性--L型运动鞋
• 3.2.2 不同前跨步下足-小腿运动学特性--N型运动鞋
• 3.2.3 不同前跨步下足-小腿运动学特性--Y型运动鞋
• 4 分析与讨论
• 4.1 羽毛球前跨步足-小腿的运动学特征
• 4.1.1 踝关节的运动特征
• 4.1.2 足的运动特征
• 4.1.3 小腿的运动特征
• 4.2 羽毛球运动鞋功能性特征
• 4.2.1 缓冲性能
• 4.2.2 鞋跟部稳定性
• 5 主要结论与建议
• 参考文献
• 致谢