浙江省女子单人皮艇运动员划桨技术的三维运动学分析

摘要

研究目的:运用三维运动学测量方法对皮划艇项目运动员运动技术的分析在国内尚属首例,该研究通过测量并对浙江省优秀女子单人皮艇运动员的划桨技术进行三维与二维运动学同步分析,揭示两种不同的运动学分析法在各划桨技术指标上存在的差异,三维测量分析能更精确地分析运动员在划桨过程中的桨角、身体各环节角及角速度的变化；进而对艇速、位移、桨角及运动员的各身体环节角度进行分析,指出合理的女子单人皮艇的划桨技术特征。
　　 研究方法:采用三台SONY DCR-HE1000E摄像机对浙江省优秀女子皮艇运动员的途中划阶段进行定点定焦拍摄,拍摄频率为25帧/S,以24点辐射式三维框架进行标定,利用德国SIMI°motion7.50运动动作解析系统对运动员一个周期的划桨技术进行解析,三维分析采用DLT法。
　　 研究结论:
　　 1.三维与二维运动学分析法求得的艇速与位移均存在较大差异,三维运动学分析得出的平均艇速与位移均高于二维分析中求得的参数值。
　　 二维运动学分析下得出的桨角活动幅度偏大,不切合实际,三维运动学分析更能准确地反映实际划桨中桨角的变化范围。
　　 两种分析法在身体各环节角的参数上存在较大的差异,三维运动学分析更能准确地反映实际划桨中身体各环节角的变化情况。
　　 2.从艇速特征看,X方向左侧各阶段的平均艇速均高于右侧,但右侧各阶段的平均艇速比左侧稳定。左右侧平均艇速的差异非常显著,可能由于运动员两侧力量不对称造成。Y方向的平均艇速表明在整个划桨过程中,总体上艇头略偏向y轴的正方向,即艇头略偏右侧滑行。Z方向的平均艇速表明运动员在水中拉桨对艇头有上抬趋势,空中回桨时艇头有下降趋势。X、Y与Z方向的艇速差分别用来检测船的稳定程度,艇速差越小越好。
　　 3.从位移特征看,各划桨阶段的平均位移由大到小分别为拉水阶段>抓水阶段>回桨后段>回桨前段。左右两侧划桨时抓水与拉水阶段位移差异非常显著,其余阶段左右侧位移差异不显著。
　　 4.从桨角特征看,两侧桨角整体均值较接近,右侧桨角略大于左侧。关键时刻点的桨角变化左右两侧较为统一。桨角的峰值出现在垂直时刻,谷值出现在水平时刻。
　　 桨角速度峰值基本出现在垂直点,谷值基本出现在平行点,左侧桨角速度峰值与谷值出现的时刻比右侧统一,左右两侧桨角速度基本对称。桨角与桨角速度呈极度高相关,桨角随着桨角速度的增加而减小。
　　 5.从肢体动作特征看,身体各环节角的平均值由大到小分别为:肘角、肩角、髋角、躯干角、肩髋角、肩旋角,即身体各环节角由下肢到上肢逐渐增大。活动幅度为上肢>下肢>躯干。同侧臂的划桨幅度大于异侧臂。肌肉发力顺序:先由大肌群发力,再由小肌群发力。在划桨过程中,力的传递由下肢到躯干,再由躯干传递到上肢。整体上分析,同侧肢体的划桨动作比较一致,异侧肢体的划桨动作较不统一,左右两侧划桨时肢体动作较不对称。同侧肢体最大角速度出现的时刻均早于异侧肢体,即划桨时同侧肢体比异侧肢体先发力。发力顺序由下而上,由同侧至异侧肢体。
　　 6.艇速与位移、桨角、身体环节角的关系
　　 一个划桨周期内艇速与位移呈高度相关关系,拉水阶段的艇速与位移相关性最高。
　　 艇速与桨角在抓水阶段与回桨后段呈非常高度相关,拉水阶段与回桨前段,艇速与桨角的相关性不大。
　　 艇速与身体各环节角度的相关性均较大,其中右肘关节角、左右髋关节角、肩旋角基本与艇速呈正相关,左肘关节角、左右肩关节角、躯干角、肩髋角基本与艇速呈负相关。

目录

文摘

英文文摘

1 前言

2 文献综述

2.1 皮艇项目的技术研究现状

2.2 皮艇项目的战术研究现状

2.3 三维影像分析法在体育领域中的应用

3 研究设计

3.1 研究目的

3.2 研究对象

3.3 研究方法

3.3.1 三维摄影测量法

3.3.2 影像解析法

3.3.3 数理统计法

3.4 研究指标界定

4 结果分析与讨论

4.1 皮艇项目三维测量的必要性分析

4.1.1 艇速

4.1.2 位移

4.1.3 桨角

4.1.4 身体各环节角度

4.2 皮艇项目三维运动学特征

4.2.1 艇速变化特征

4.2.2 位移变化特征

4.2.3 桨角及其角速度变化特征

4.2.4 身体各环节角度及其角速度变化特征

4.3 各运动学指标的相关分析

4.3.1 艇速与位移的相关性

4.3.2 艇速与桨角的相关性

4.3.3 艇速与身体各环节角的相关性

5 结论

参考文献

致谢

攻读学位期间取得的研究成果