YZ-5型游泳核心力量练习器的研制与应用

摘要

本课题是在前期打腿练习器研究的基础上，针对机械结构设计不完善、机械摩擦加阻方式阻力输出不稳定，不能对运动员训练过程中的各种技术参数进行自动采集与存储等问题，研制了YZ-5型游泳核心力量练习器。该练习器采用机械结构中的曲柄摇杆结构，运用该结构可把摆动变为转动的技术特性，动态模拟了自由泳和蝶泳打腿技术。
　　 该器材阻尼源采用先进的电涡流测功器电磁阻尼源设计方案，其原理是利用涡流产生的制动力矩（动力学测试参数）作用到转子上，运动员在上下打腿过程中带动转子转动时，形成了磁阻力。通过改变定子的励磁电流，改变运动阻力的大小，达到阻力可控的目的。与测功器同轴安装了光电旋转编码器，输出转速（运动学测试参数）。
　　 该练习器的测试系统采用“机——电一体化”设计模式，能够对运动员训练过程中的运动学和动力学参数进行实时监控，可以严格控制运动员的训练强度和运动量。通过大量数据累积，可以把优秀运动员运动学参数和动力学参数的规律特点，作为评价游泳运动员专项能力指标，为教练员专项力量的科学化训练提供可靠的依据。
　　 结论:
　　 1、YZ—5型游泳核心力量练习器经我省运动员使用，运动员本体感觉阻力柔和、与水中阻力相似，可满足不同年龄和运动技术水平运动员专项力量的训练要求。
　　 2、该练习器的测试系统采用“机——电一体化”设计模式，能够对运动员训练过程中的运动学和动力学参数进行实时采集，通过专用软件以曲线的形式输出，可以科学监控运动员的训练负荷。
　　 3、经抗疲劳工作试验，练习器中的各部件运行可靠，工作正常。不同转速下和功率的“线”性关系稳定;不同阻力负荷下与功率的“线”性关系符合相关技术要求。
　　 4、通过对山东游泳队10名优秀运动员两个月的实验研究发现，练习器训练强度高于常规的水上和陆上训练，其生理生化指标高于常规训练，通过“MONARK功率自行车对实验组合对照组测试，其平均无氧功和无氧功衰减率均优于对照组，说明练习器训练对身体机能刺激更深。
　　 5、通过在力量训练中增加“计时”手段，配合练习器的使用提出了游泳体能训练中的“力量耐力”训练方法，该方法可有效提高游泳运动员无氧耐力水平。
　　 6、练习器在人——机界面设计和制造工艺方面还存在一定的不足，在下一步的开发过程中需逐步改进和完善。

目录

声明

摘要

1 前言

1．1 问题的提出

1．2 创新点

2 文献综述

2．1 游泳项目的基础理论研究

2．1．1 流体力学与游泳技术特点

2．1．2 游泳项目与核心力量

2．1．3 核心力量概念解析

2．1．4 核心肌群的生理机制

2．1．5 游泳专项力量

2．2 游泳核心力量研究现状

2．2．1 游泳、蹼泳专项力量训练器材的研究现状

2．2．2 其他项目的专项力量训练器材的研究现状

3、YZ——5型游泳核心力量练习器的研制

3．1 设计依据

3．1．1 手腿贡献率依据

3．1．2 仿生学依据

3．1．3 生物力学依据

3．2 工作原理及特点

3．2．1 打腿练习器组成及工作原理

3．2．2 器材的机械结构特点

3．3 曲柄摇杆机构的设计

3．4 其他推广应用价值

3．5 测试系统原理及结构

3．5．1 电涡流测功器

4 研究对象与方法

4．1 研究对象

4．2 研究方法

4．2．1 文献资料法

4．2．2 专家访谈

4．2．3 实验法

4．2．4 数理统计法

5．结果与分析

5．1 实验组练习器测试指标结果

5．1．1 实验组在蝶泳练习器上打腿次数

5．1．2 实验组在自由泳练习器上打腿次数

5．1．3 实验前后水上和练习器血乳酸和肌酸激酶的变化

5．2 水上50米蝶泳腿成绩

5．2．1 实验组实验前后组内比较

5．2．2 实验组和对照组组间比较

5．3 Monark功率自行车测试指标比较

5．3．1 实验组组内Monark功率自行车无氧耐力指标比较

5．3．2 实验组和对照组组间Monark功率自行车无氧耐力指标比较

6．结论与建议

7 参考文献

致谢