運動生物力學研究
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運動生物力學研究范文第1篇
關鍵詞：足底壓力分布、踝關節、專項運動
生物力學的研究范圍包括整個人體，足部生物力學的研究是其中重要的一部分。由于體育運動中，運動損傷的多發性使其成為眾多科研項目的焦點內容。其中，踝關節損傷是所有運動損傷中最常見的運動損傷之一。這類損傷經常發生在籃球、排球和足球等通常需要迅速敏捷地跑動、急停和跳起的項目中。因此，不同專項足踝部的傷病發生機制與防治已成為學術界研究的熱點。此外，隨著專項運動員和教練員對專項運動鞋的防傷能力和功能表現力的要求越來越高，對不同專項動作中足踝部的生物力學特征研究就顯得尤為緊迫和重要。本文在閱讀大量相關文獻的基礎上，應用目前最先進的足底壓力分布測試系統，對網球、足球2個專項的6名男子大學生運動員進行了2個特征動作的足部的生物力學分析。試圖通過不同項目指標的對比分析得出不同專項的足底壓力和運動學特征，從而為足踝部損傷研究和運動鞋專項化的相關領域提供實驗依據和理論基礎。
1.研究方法：
1.1文獻資料法
1.2實驗法
1.3對比分析法
2.研究對象：本研究選取湖北大學體育學院6名本科生為研究對象，其中三名為足球專項，3名為網球專項。6名受試者均無下肢足底足踝病痛史。
3.實驗器材：1.Novel Pedar system （鞋墊式足底壓力測量系統）――垂直壓力測量/靜止狀態和運動狀態. 2.身高、體重測量器
4.實驗步驟：
4.1.進行Novel Pedar system 足底壓力分布測試系統的連接和調試。
4.2要求受試者均穿著運動服裝、體操鞋，測量受試者身高、體重后登記受試者情況。
4.3選擇符合各受試者鞋內底尺碼的測試鞋墊，確保測試鞋墊邊緣無折痕，鞋墊大小與鞋內底邊緣吻合，配戴測試設備后，受試者進行3-5分鐘適應性動作練習。
4.4采集網球、足球2個項目運動員各自專項特征動作的足底壓力分布數據，共2個特征動作分別是網球項目中網前急停反手截擊球（右手執拍）， 足球項目中的急停轉身跑左轉90度，每人每個動作測試三次，2次動作間隔2分鐘。
5.測試指標：
壓力峰值：分區內所有傳感器在測試階段內受到的最大合力。
壓強峰值：分區內每個傳感器在測試階段內所受壓強的最大值。
壓力峰值百分比：某分區壓力峰值占前中后足的壓力峰值總和的百分比。
6.實驗數據處理：
6.1采用Excel進行數據分析。
6.2選取網球和足球受試者三次動作取平均值進行分析。
6.3將每只鞋墊分為前足區、中足區、后足區三個分區，這三個分區覆蓋了整個足底，此外在定前足區內義了三個特定區域，第一跖趾關節區、趾區、除趾外其他四趾^。
7.實驗結果與分析：
7.1網球（網前急停反手截擊球）
在網球急停反手截擊動作中從跑動、急停到最后的截擊步仍然以前足的承載為主趾區的壓力峰值尤其顯著、后足尤其是支撐腳后足的受力從跑動截擊過程有不斷增大的趨勢，中足幾乎不受力，支撐腳的足底壓力峰值普遍大于發力腳，急停和截擊步足底受力大于跑動步。
7.2足球（急停左轉向跑）
由跑動到急停，足球運動員的前足受力面積變小，前足受力集中到前足的局部。
在跑動步離地蹬伸階段，趾對身體向前移動起著舉足輕重的作用，但在急停步的落地緩沖階段，趾的作用減弱，其他四趾對地的制動作用增大。我們從左腳和右腳的跑動步和急停步對足球急停左轉向跑動作的足底壓力進行分析可以看出從跑動步到急停步，前足壓力峰值明顯降低后足的壓力峰值明顯增大，但前足內側的壓強峰值始終維持較高的水平。
兩個項目足底壓力分布的對比：
1.第一跖趾關節和趾的足底受力模式。第一跖趾關節區和趾區是前足受力明顯的兩個特殊區域，這兩個位于前足內側的區域通常是各個動作中前足壓力峰值和壓強峰值發生的區域。此外，比起緩沖階段它們在足部主動發力的離地蹬伸階段起著更重要的推動人體向前的作用。
2.網球運動中，趾區的足底壓力峰值表現顯著，顯示了網球運動中趾作為推動人體重心移動的最后一個小關節，其支撐穩定性和關節力量比起第一跖趾關節更為重要，足球運動中不論是第一跖趾關節區還是趾區都表現出2個項目動作中最大的壓強峰值。比較2個項目前足內側壓強峰值情況，可以得到足球項目動作前足內側壓強峰值較大，網球項目動作較小。
3.對比網球急停反手截擊球和足球急停轉向跑動作，從跑動到急停時后足均有受力增大的變化趨勢，因此急停階段后足明顯的受力增大趨勢是由于急停階段為了增大身體重心向后的加速度，運動員必須增大對地受力面積以增大對地反作用力從而達到急停的目的，盡管后足受力增幅較大并且分擔了前足載荷的很大部分但是從壓力峰值百分比上仍然可以看出，前足依然是急停階段最主要的承載區域。
8.結論：
8.1足部承擔離地蹬伸任務時前足承擔主要載荷，中后足受力不顯著，足部承擔落地緩沖任務時后足和中足受力增大，前、中、后足共同承擔身體載荷。
8.2足球項目前足內側壓強峰值最大，網球相對較小。
8.3網球運動中，趾區的壓強峰值超過第一跖趾關節區，足球運動中，第一跖趾關節區和趾區壓強峰值大。
9.建議：
綜上所述我們從運動生物力學的角度出發，對2個專項的運動鞋設計提出以下建議：
9.1網球運動網前截擊等動作需要其專項鞋考慮到指在網球特征動作中的重要作用和影響應當增大鞋底跖趾關節部位的靈活性以及趾區域足底支撐的穩定性，以利于趾部位在網球動作中更好的充當最后關節支撐面的作用。
9.2足球運動專項鞋應當具備良好的前足減震緩沖能力并提供穩定性來抵抗踝關節在跖屈位置時的內翻力，通過對鞋面材料進行加厚和加固以增加運動員踢球的舒適度同時提供正常的距下關節靈活性。
參考文獻：
[1]王蘭美， 郭業民， 潘志國. 人體足底壓力分布研究與應用[J]. 機械制造與自動化， 2005， 34（1）：35-38.
運動生物力學研究范文第2篇
關鍵詞：速度輪滑；雙蹬技術；滑行技術；時相；足底壓力
中圖分類號：G 804.6 文章編號：1009-783X（2017）03-0265-07 文獻標識碼：A
Abstract： Objective： The kinematical and mechanical parameters of double push in speed roller skating are sampled to quantitatively analyze its technical theories and rules， which can provide scientific references for specialized training and the spread of efficient skating techniques. Methods： Two cameras are used to shoot a complete compound step from the front and from the side while skaters， adopting double-push， are sliding straightway along a given route once at a fast speed and a slow speed respectively. The sole pressure distribution system synchronously samples the sole pressure data for 8 seconds， such as sliding time， distance， speed， sole pressure variation in time， displacement center variation， and the starting and ending time of landing and taking-off of various areas of the sole. Results： As the speed goes up， the single-foot support time shortens； the ratio of vertical sliding time to the sliding distance lowers； the ratio of inner and outer blade pushes time to the sliding distance rises greatly； in terms of the average speed in various time phases， the inner-blade sliding is faster than the outer-blade sliding， and the single-foot support sliding is faster than the double-foot support sliding. A single-step sliding includes an inner-blade push and an outer-blade push， and the time of the former is shorter than that of the latter. In terms of variation of the sole pressure center， the single-foot support is bigger than the double-foot support， and the inner-blade push is bigger than the outer-blade push； the faster the sliding is， the smaller the variation of the sole pressure center becomes， and the more obvious the ante displacement. Conclusion： A right single step of double push in speed roller skating can be divided into five successive phases： right-vertical-double， right-outer-single， right-vertical-single， right-inner-single and right-inner-double， the right-outer blade push contributes to maintaining the speed， the inner-blade push is the major source of force for speeding， double push， as a highly efficient sliding technique， allows full play of body weight push.
Keywords： inline roller speed skating； double push； skating technique； time phases； sole pressure
我國速度輪滑與國際輪滑競技水平相比有很大的差距，主要制約因素為滑行技術的落后，速度輪滑雙蹬技術在我國選手中的使用率還很低[1]；然而，關于雙蹬技術動作原理研究的文獻極少，僅有的相關報道也只停留在定性分析層面，因此，本研究擬采用三維攝像法與足底壓力分布測試系統獲取速度輪滑雙蹬技術動作的運動學與足底受力參數，定量分析雙蹬技術的動作原理，為把握其特征與規律提供科學依據，努力為先進高效的滑行技術推廣，并對其他滑冰類項目提高專項訓練水平提供借鑒。
1 研究對象與方法
1.1 研究對象
受試者均為經過多年系統訓練的速度輪滑運動員，經病史詢問與健身檢查，身體健康且運動能力良好。其中：男子，國際健將2人，健將4人，一級2人；女子，國際健將1人，健將2人，一級2人。受試者的基本情況見表1。
1.2 研究方法
1.2.1 實驗方法
受試者身高、體重等基本指標的測量在實驗室內完成。運動學與動力學參數測試工作在溫暖、無風的12塊并連的室外籃球場內進行（場地長約130 m，寬約80 m），用2根標志桿提醒拍攝區域。要求受試者穿著運動服裝、輪滑鞋，戴輪滑帽。2臺攝像機（日本松下，型號為NV-MX300EN/A）分別從運動員運動方向的側面和正面，拍攝運動員完成雙蹬技術時一個完整的復步動作。2臺攝像機的主光軸夾角為75 °，拍攝頻率為50 Hz，具體擺放位置如圖1a所示。以2臺攝像機同時捕捉網球擊打彩色平板的方法實現影像同步，以便后期影像的采集處理。運動員滑行前和滑行后分別在運動員滑行區域中央進行2次三維標定拍攝，如圖1a陰影區與圖1b所示。
選擇符合受試者鞋內底尺碼的測試鞋墊，確保鞋墊邊緣無折痕，鞋墊大小與鞋底邊緣吻合，配戴測試設備后，連接與調試Foot Scan足底壓力分布系統（比利時產，每只鞋墊共325個傳感器，密度為4個/cm2，采樣頻率500 Hz）。確保受試者配戴的測試設備不影響動作技術的完成，受試者進行3 min左右的適應性練習，正式測試時要求受試者采用雙蹬技術按照規定的路線直道滑行，以慢速和快速各完成一次滑行。受試者進入影像拍攝區域前，足底壓力分布系統即開始采集數據，采集卡數據記錄時間8 s，每人次滑行后及時把數據導入電腦儲存，以備分析。
1.2.2 數據處理與分析
1.2.2.1 動作階段劃分
以右腿為例，雙蹬技術一個完整的單步為（如圖2a所示）：右腳用外刃從后位中心位置向身體左側蹬至最遠處，隨后從左側最遠處向后位中心位置拉；過后位中心位置時左腳著地，右腳開始用內刃向右側推。兩替滑進，滑行路線呈正弦曲線式，且前進方向與中線吻合。據影像資料中運動員動作變化特征與足底壓力的時間變化特征，以右腳為例，將一個單步分為5個時相（如圖2b所示）：右腳平刃滑行雙支撐階段（右平雙，RGD，right foot glide double support）、右腳外刃蹬地單支撐階段（右外單，ROS， right foot outside blade single support）、右腳平刃滑行單腳支撐（右平單，RGS， right foot glide single support），右腳內刃蹬地單支撐階段（右內單，RIS， right goot inside blade single support）和右腳內刃蹬地雙支撐階段（右內雙，RID， right foot inside blade double support）。其中，右平雙和左內雙同屬一階段，右外單、右平單、右內單與左腳浮動擺腿階段（左浮擺，LFW， left foot float wiggle）同屬一階段，右內雙和左外雙同屬一階段[2]。
1.2.2.2 數據處理與統計學分析
實驗測試所得影像資料，經艾利爾（Ariel）影像解析系統進行影像的捕獲、同步等一系列影像轉化數字處理，模型選用松井秀志人體模型。數據平滑采用低通濾波法，截斷頻率6 Hz。提取每位受試者快速和慢速滑行條件下，一個單步5個時相的滑行時間、路程，位移，速度及P節角度等運動學參數。足底壓力數據經Footscan Software7.00軟件處理，導出足底壓力的時間變化、中心位移變化、足底各區著地與離地時間等動力學參數。
應用SPSS17.0統計學軟件進行數據處理，數據的正態性檢驗應用單樣本K-S檢驗，連續性變量以均數（標準差）或中位數[四分位差（25%～75%）]表示；采用雙向分類方差分析（Two-Way Classification ANOVA）對速率（高速、低速）與性別兩因素（男、女）及兩者的交互作用進行分析。組間比較采用SNK-q檢驗，并參考Bonferroni法與Tukey法檢驗結果，統計學顯著性水平定為P
2 研究結果
2.1 雙蹬技術動作的運動學測試結果
2.1.1 雙蹬技術一個單步時間、路程及速率的運動學參數結果
在Ariel解析系統中，以時間、位移和速度等作為關鍵詞提取X軸方向，即運動員滑行前進方向的一個右單步的時間，路程和速率等運動學參數，之后對每名運動員每個時相對應的數據進行統計處理，結果見表2。從各時相占整個單步滑行時間的比例關系來看，低速與高速滑行時，均以右外單最高，右內單最低。低速滑行時，男、女單腳支撐時間占整個單步滑行時間的61.3%、57.1%，平刃滑行時間占整個單步滑行時間的41.9%、40.9%，內外刃單腳蹬地時間占整個單步滑行時間的40.9%、38.1%。高速滑行時，男、女單腳支撐時間占整個單步滑行時間的56.4%、52.8%，平刃滑行時間占整個單步滑行時間的33.3%、34.1%，內外刃單腳蹬地時間占整個單步滑行時間的43.6%、40.3%。即隨著滑行速率的提高，單腳支撐時間變短，平刃滑行時間比例降低，但內外刃動力推進時相所占的時間比例則大幅度提高（P
從各時相滑行路程占整個單步滑行路程的比例關系來看，低速與高速滑行時，均以右外單最高，右內單最低。低速滑行時，男、女單腳支撐滑行路程占整個單步滑行路程的65.2%、62.9%，平刃滑行路程占整個單步滑行路程的42.0%、44.4%，內外刃單腳蹬地滑行路程占整個單步滑行路程的43.6%、39.4%。高速滑行時，男、女單腳滑行路程占整個單步滑行路程的58.9%、55.0%，平刃滑行路程占整個單步滑行路程的32.2%、33.1%，內外刃單腳蹬地滑行路程占整個單步滑行路程的46.2%、42.5%。即隨著滑行速率的提高，單腳支撐滑行時間變短，平刃滑行路程比例降低；但內外刃動力推進滑行路程所占的比例則有大幅度提高（P
從各時相內的平均速率來看，低速與高速滑行時，男女各時相平均速率從大至小的順序皆為右內單、右外單、右平單、右平雙、右內雙，即內刃動力推進階段的平均速率要高于外刃動力推進階段，且單腳支撐階段的平均速率要高于雙腳支撐階段；但從整體看，各時相的平均速率變化不大。另外，低速與高速滑行時皆為男性大于女性，且具有顯著性差異（P
2.1.2 雙蹬技術滑行腿一個單步髖、膝、踝3個關節的角度變化軌跡
慢速狀態下支撐腿關節角度變化的數據能夠較好地分析雙蹬技術的身體姿態情況。圖3中3條線分別代表男女支撐腿踝關節、膝關節和髖關節變化軌跡。從所測數據可知，男子踝關節最小角度為65.1 °，最大角度為113.9 °，女子踝關節最小角度為64.9 °，最大角度為114.6 °，都出現在右內雙階段；男子膝關節角度最大為153.2 °，女子最大為154.6 °，均出現在右內雙階段，男子最小膝關節角度為99.8 °，出現在右平雙階段。女子最小膝關節角度為100.1 °，出現在右外單階段；男子髖關節最小角度為67.0 °，最大角度160.0 °，分別出現在右內始時刻和結束時刻。女子最小角度為66.1 °，出現在右內單時相的前部，最大角度為150.2 °，同樣出現在右內單階段的結束部分。
2.2 雙蹬技術動作的動力學測試結果
2.2.1 足底壓力的時間變化規律
受試者慢速與快速滑行時足底壓力的時間變化曲線如圖4所示。由圖可知，不同滑速下足底壓力時間變化曲線的形狀大致相同，且均呈雙峰形。從一個完整的單步5個時相來看，首先，第1個波峰之前的一段時間內，足底壓力隨時間延長呈現較小的增幅，此為右平雙階段。接著，足底壓力時間變化曲線出現第1個波峰，且波峰的形成時間較長，為右外單階段。其次，足底壓力在較短的時間內由波峰快速降至波谷，為右平單階段，此時足底壓力的波谷值出現低于受試者體重的現象。隨后，足底壓力在較短的時間內由波谷值快速升至第2次波峰值，為右內單階段。尤其是受試者快速滑行時，足底壓力時間曲線的第2次波峰值明顯高于第1波峰值（右內單階段）。最后，足底壓力由第2波峰值又迅速下降至腳部剛觸地時水平，此為右內雙階段，且此時恰好對應左平雙階段。即一個完整的單步滑行動作包括內外刃的2次蹬動動作，由此獲得了2次推進力。而且，由外刃主導的第1次蹬動動作的作用時間較長，起到維持現有速度與延長單腳支撐時間的作用；由內刃主導的第2次蹬動動作的作用時間較短，下肢運動環節爆發用力，因而獲得了更大的前進速度。受試者足底壓力的時間變化曲線與雙蹬技術的動作結構相符。
2.2.2 足底壓力中心位移變化
足底壓力中心（center of foot pressure，CFP）隨支撐時間變化往復移動會在支撐期形成一條足底壓力中心（如圖5所示），足底壓力中心變化規律可反映不同運動狀態下足底受力的位置變化與壓力分布特征[3]。
受試者低速與高速滑行時足底壓力中心的位移距離（X軸與Y軸位移）變化見表3。由表3可知，男女受試者右單步與五時相的足底壓力中心X軸、Y軸位移距離，低速滑行時均大于高速滑行時，且具有顯著性差異（P0.05）。各時相足底壓力中心位移距離相比，男女受試者X軸與Y軸位移變化幅度從大至小的順序皆為右內單、右平單、右外單、右平雙、右內雙，即足底壓力中心位移距離單腳支撐階段大于雙腳支撐階段，內刃滑行階段大于外刃滑行階段。
2.2.3 足底壓力各區的著離地時間特征
為便于研究足底壓力的分布與傳導特征，通常將足底分為前、中、后3個區。進一步細分為：足后區外側（1區）與內側（2區），代表足跟部；足中區（3區），代表足弓部；足前區外側（4區，代表第4、5跖趾關節部）、中部（5區，代表第2、3跖趾關節部）與內側（6區，代表第一跖趾關節部）。反映足底不同區域著地與離地順序的足底特定區域著地與離地時間測量值見表4。由表4可知，低速與高速滑行時，男、女受試者足底各區開始著地時間，以1區測量值最小，2區測量值其次，3區測量值與4、5、6三區中某兩區的測量值接近。男、女受試者足底各區開始離地時間，以2、3區測量值最小，1、4區測量值接近且居中， 5、6區測量值最大。即速度輪滑一個完整的單步首先是足跟部著地，之后由足中區過渡至全足；離地時足部先內翻，前腳掌外側離地，之后內側離地。
3 分析與討論
3.1 雙蹬技術動作的運動學特征分析
3.1.1 雙蹬技術動作的技術特征分析
由圖4可見，支撐腿關節角度變化規律基本接近。在右平雙和右外單階段，運動員長時間基本維持身體姿態，各關節角度變化不大，此時運動員需要很好的保持各關節的穩定性。在右外單結束時刻，各關節角度開始產生變化，進入右內單階段，各關節角度迅速變小，繼而在進入右內雙階段出現最大的轉折，各關節角度迅速變大，直到達到最大值。尤其是髖關節和踝關節變化最為明顯。右內單和右外單2個時相中，各關節角度劇烈變化說明，此時運動員為主要產生動力階段。右外單階段，各關節數據也出現明顯變化，但相比之下，變化較小。
滑行類運動項目均強調運動員合理地利用體重來完成技術動作[4-5]。傳統滑冰運動員任何有效的動作均是通過冰刀刀刃與光滑冰面的相互作用得以實現，在技術使用時要求滑行腿著地后按照一個方向一直蹬下去，直至離開地面，強調“極限”效果，即深蹲遠蹬，從右內雙階段的各關節變化曲線也能看到此趨勢；但速度輪滑的滑輪在摩擦力很大的地面上滑行時，這種可能性就會受到限制。原因在于：深蹲遠蹬至一定程度時，運動員無法獲得類似冰刀蹬冰一樣的理想動力，反而會增加無用功的比例。另外，與傳統滑行技術相比，雙蹬技術滑行時支撐腿不僅要支撐身體，它還增加了一個外刃蹬地的動作，滑行腿在右外單階段腳落地后經外刃向另一條腿方向蹬后，又有一個向內拖拽的階段，以便經平刃滑行轉至內刃蹬地，再離開地面。這個向另一條腿蹬的動作產生一個更靠近或超過身體中線的推力（此腿的反方向）直至最大位移處，彌補了輪滑滑行很難完成的、傳統的、較為費力的低膝屈曲動作，因而提升了滑行效率。這種下肢各關節角度“非極限性”的蹬伸做功能較好地調控身體姿態，以應變變化性極大的輪滑比賽，從而做出符合輪滑鞋這種特殊器械下做出最大限度地蹬動幅度和滑行位移。運動員在不用有意進行深蹲遠蹬的情況下，就能有效地增加蹬動距離，進而把消極的自由滑行階段變成積極的加速階段[3，6]。
3.1.2 雙蹬技術動作的時空參數變化分析
隨著滑行速度的提高，單腳支撐時間與滑行時間均變短，平刃滑行時間比例降低，但內外刃動力推進時相所占的時間與路程比例均大幅度地提高，尤其是內刃蹬地的增加幅度更為明顯。單腳支撐時間的縮短和雙腳支撐時間的相對延長，能夠在某種程度上說明為了追求更快的速度，雙腳需要提高步頻來實現更多的動力形成時間，自然導致雙腳支撐時間比例相對增大。傳統思想認為右平單階段是一個非常快速地由外刃滑行向內刃滑行過渡的階段[7]，但從本研究的測試結果來看，這一階段所占的時間比例并不小。尤其是當運動員運動速度較低時，此時相占整個單步的時間比例會更大。分析認為，應該是運動員為了維持身體平衡，轉換身體重心，合理利用體重蹬地造成的，而且，當運動員想要滑得更快時，需要外刃快速變內刃，以便快速形成身體對地面的更大的推力，這樣就自然減少了平刃滑行這一非動力獲得階段的時間比例。低速狀態下單腳支撐外刃變內刃時，運動員外刃蹬地階段略長于內刃蹬地階段，且隨著速度的提高，雙蹬技術對內刃蹬地技術的應用則在提高，即內刃蹬地（push）在滑行技術中越來越重要，外刃蹬地（under push）這一技術環節則在提高速度時較內刃蹬地起到的作用小。前人研究也認為，在強調提高速度時，傳統蹬地動作在滑行技術中發揮著主導作用，而外刃推地則對滑行速度的保持起到一定作用。即其一方面維持發力，一方面對肌肉放松和協調整個身體起一定作用[8]；另外，右內單時間在慢速狀態下和快速狀態下的鮮明對比能夠說明，單腳支撐更有利于運動員的肌肉放松，而在高速狀態下右內單時間的顯著延長，進一步證明了內刃蹬地是雙蹬技術的主要動力來源[9]。
通過對運動員各時相的速度變化分析，內刃動力推進階段的平均速度要高于外刃動力推進階段，且單腳支撐階段的平均速度要高于雙腳支撐階段。整體來看，各時相平均速度的變化不大，說明與傳統滑行技術的速度化相比，雙蹬技術表現出相對較小的振幅[10]。雙蹬技術中支撐腿在滑行時外刃和內刃的2次蹬地能使身體獲得相對均勻的推進力，有利于保持和增加速度，并且速度相對穩定，從而有利于運動員保持身體動態平衡狀態，便于根據比賽情況的變化調整相應的滑行方案[11]。
3.2 雙蹬技術動作的動力學特征分析
3.2.1 雙蹬技術動作的力學分析
輪滑運動員滑行時，盡管身體總的前進方向是固定的，但身體重心即刻速度方向是動態變化的。即輪滑的技術特性決定了浮足著地后的滑行方向是可以選擇的[12]。對速度輪滑雙蹬技術進行力的分解與合成研究，有利于將該項目動態復雜的技術動作簡化。由圖6可知，右腳外刃靜摩擦力f右外1與左腳靜摩擦力f左內1的方向相同，是f左內的延續。這個動作相當于彎道的開步動作，只是不連接交叉步，滑行的主要動力是f左內。從右腳的滑行軌跡上看，從右平雙到右外單階段，身體在f左內和f右外的連續作用后相對于滑足向右移動，而右腳則向左后方蹬地。這2個階段是輪滑雙蹬技術動作與傳統輪滑技術動作的最大區別階段，即右腳外刃向左偏后方向蹬地階段。此時的身體重心在外刃蹬地靜摩擦力的作用下，由右腳的上方相對于右腳向右移動，同時推動身體向右側前方做加速運動[13]，然后，身體獲得的動能在右平單階段進行釋放。盡管f右外數值較小，但它的存在改變了右腳著地后只能做減速慣性滑行的局面，這也是雙蹬技術的優勢與合理性的關鍵所在。右平蹬階段是外刃轉平刃克服阻力慣性滑行階段，即2次蹬地后的慣性滑進階段，此時身體重心從右腳的右方相對移動到右腳的上方。此階段與傳統滑法的外刃著地后向平刃轉換并克服阻力滑行是一樣的。右平單階段，由于右腿肌群的彈收，使輪子對地面的壓力減少。右內單和右內雙階段，身體重心從之前的右腳上方向左移動，此時和傳統滑法的平刃轉內刃蹬地動作是一樣的。由于右腿肌群的彈蹬，使輪子對地面的壓力增加。f右內和f左內是左右腳對稱的內刃蹬地時對應的靜摩擦力。
3.2.2 雙蹬技術動作的足底壓力變化分析
速度輪滑項目中復雜多變的技術動作的改變，是經受試者足部與地面間相互作用力的改變而得以實現的[14]。在足底壓力時間曲線上，第1波峰與第2個波峰時間差為受試者的單腳支撐時間長度，這一時間長短可反映受試者滑行步頻的快慢。通過對圖6中2個速度下2條曲線的分析可知，同一名運動員隨著滑行速度的增加，峰值壓力減小，單支撐時間縮短，步頻增加，說明與步長這一因素相比，步頻是提高速度輪滑雙蹬技術滑行速度的主要因素。另一方面，“一蹬（外刃蹬地）”作用的時間較長，主要起到維持現有滑行速度的作用，并延長單腳支撐的時間；“二蹬（內刃蹬地）”作用時間較短，能充分發揮下肢肌群的爆發力，進而獲得比“一蹬”更大的加速。由此說明，雙蹬技術以“二蹬”為主[5]。在“一蹬”與“二蹬”之間有一個低于體重的力值波谷，這種低谷式的體重壓力減少了地面的摩擦力，有利于降低“一蹬”與“二蹬”之間的速度損失，維持已有的滑行速度，同時也是運動員輪滑變刃的重要調整階段。此時，需要運動員合理地利用腰腹力量，產生類似身體輕微“滯空”的滑行狀態，這也可以解釋在速度輪滑訓練中體重蹬地這一技術的重要性。即在蹬動結束時要迅速降低體重壓力，開始蹬動時又要迅速增加體重壓力。在單支撐階段，人體各部分既處于用力蹬地的絕對運動狀態，又處于調整身體重心的相對運動狀態[15]。
運動員滑行速度越快，足底壓力中心的變化幅度越小，身體重心越趨于穩定，且足底壓力中心的前移趨勢越明顯。說明運動員在追求速度時，不是通過更多的遠蹬，而是依靠頻繁的變換內外刃蹬地來完成，這完全符合雙蹬技術的特點，也為輪滑項目提高速度時不必深蹲遠蹬找到了好的解決方案，從而驗證了雙蹬技術在輪滑項目中的合理性[16]。另外，由各時相內足底壓力中心X軸與Y軸位移變化幅度可知，運動員單腳支撐時變化幅度相對較大，有利于運動員快速蹬地，形成動力；然而，在雙腳支撐時，運動員身體重心不便轉化太快，自然蹬地幅度也會相對變小。內刃滑行時壓力中心變化位移較外刃滑行時大，說明內刃滑行時身體能夠做出更大幅度的動作變化，有利于產生更大的身體推進力。足底各區著、離地時間特征表明著地時，首先是足跟部，之后由足中區過渡至全足，離地時足部先內翻，前腳掌外側離地，之后內側離地。這驗證了雙蹬技術動作時相劃分的科學性，也為輪滑運動員學習雙蹬技術提供了理論參考。
3.3 雙蹬技術動作的生物學特征分析
傳統技術的自由滑行時，下肢肌群不僅為推動身體前進提供動力源，而且過多地處于支撐體重的靜力緊張狀態下，這種肌群的等長收縮會在不提升滑行速度的情況下進行代謝，過早地消耗很多的能量，并導致乳酸的堆積，從而產生疲勞[13]。通過對下肢關節角度變化分析可知雙蹬滑行時下肢靜力支撐的時間比例相對較小，運動員下肢肌群進行有規律的，收縮與舒張交替放松的動態工作，從而能夠延遲肌肉疲勞的產生。同時，雙蹬技術延長了浮動擺腿的時間，可以使部分肌群，尤其是大腿部肌群做功后有相對更長的放松時間，從而能有效地緩解肌肉疲勞[17]。當然，這也要求運動員具備良好的協調和控制能力，使沿運動軸呈對稱分布的肌群做快速的、要求相對力量較高的收縮。由于完成2次蹬動，使用雙蹬技術時參與做功的腿部肌群要比使用傳統滑行技術時多。由外刃蹬地經平刃自由滑行到內刃蹬地，下肢小腿和大腿部要做一個內收再到外展的過程，而傳統的滑行在滑行腳著地后很少會做踝部內收和大腿內收的動作。這就要求運動員下肢除了做傳統滑行時的屈伸和外展，踝部和大腿部內收肌群也要提高參與主動做功的比例。肌肉的這種工作方式不僅有利于肌肉彈性能量的發揮，還會發生類似肌肉牽張反射的生理學效應，有利于神經肌肉系統興奮與抑制的轉換，對運動員肌群的隨意放松起到很好的調節作用[18]。綜上所述，雙蹬技術在要求運動員具備很高的身體協調能力的基礎上，能夠使運動員有效地發揮體重蹬地技術產生動力，并能充分利用動能勢能良性轉化和共振原理，用較少的能量擺動，保持與獲得更快的滑行速度。
4 結論
速度輪滑雙蹬技術具有明顯的2次蹬動技術特征，與傳統滑行技術相比，盡管內刃蹬地使運動員獲得加速度的效果更加明顯，但額外的外刃蹬地不僅能使運動員克服傳統技術慣性滑行時的身體降速現象，還能夠產生有效的動力加速。另外，運動員通過提高內外刃滑行時間占單步滑行總時間的比例和增加步頻來更好地利用體重產生蹬地動力，從而節省體能消耗，延緩疲勞的產生，因此，雙蹬技術是一種既高效又節能的滑行技術，其它滑行類項目訓練時可從中尋求借鑒。
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運動生物力學研究范文第3篇
1、科普知識（Science knowledge）是一種用通俗易懂的語言，來解釋種種科學現象和理論的知識文字。用以普及科學知識為目的。
2、現代生物力學大約起源于20世紀60年代末，生物力學和運動生物力學發展進入了形成和發展時期。在這一時期專家們對于人和動物運動的生物力學特性進行了積極的研究。
3、亞歷山大1970年的《生物力學》；1974年武科布羅多維奇對于動物運動進行了數學模擬，并因此促進了機器人制造技術的發展；1968年希利杰博蘭德創建了有關動物以均勻步法進行運動的理論；1968年蘇霍諾夫創建了陸地脊椎動物運動的一般體系；哈頓有關人支撐運動體系調控機制的研究；米勒有關人運動生物力學問題的研究。1967年召開了第一次國際生物力學學術討論會。1973年正式成立了國際生物力學學會（International Society of Biomechanics,ISB）,這標志著生物力學學科的正式建立。這一時期在蘇聯運動訓練學作為一門獨立學科形成了，而在此之前它只是在體育教育學的范疇內發展的。
（來源：文章屋網 ）
運動生物力學研究范文第4篇
自1969年Hamdi首次報道L2漿細胞瘤和轉移性腺癌行椎體腫瘤切除、假體替代以來，經過近四十年的發展，人工椎體作為一類有效的椎體替代物在臨床上得到廣泛應用，目前報道的人工椎體模型，經過一系列生物力學測試和臨床應用發現，對不同脊柱節段的椎體骨折、不同類型的人工椎體的選擇、術中放置人工椎置的差異〔1〕，乃至輔加不同類型的內固定物，均可對脊柱重建術后的穩定性產生不同的影響。因此本文對近年來生物力學應用在人工椎體上的研究進行如下的綜述。
1 生物力學在人工椎體置換術評價中的應用
1.1 人工椎體置換術的應用
人工椎體目前運用最廣泛的是脊柱轉移性腫瘤病灶切除后的重建，童元等認為椎體腫瘤的手術適應證應該綜合考慮患者全身的情況、手術能否解決主要問題以及病程發展的快慢等因素。王新偉等〔2〕運用可調式中空人工椎體治療脊柱嚴重粉碎性骨折（附9例報告），認為對嚴重粉碎的椎體骨折，無法行自體骨重建者，人工椎體不失為一種選擇，但應嚴格掌握適應證。近來，王群波等〔3〕運用納米羥基磷灰石／聚酰胺66復合人工椎體治療胸腰椎椎體腫瘤14例，結果顯示復合人工椎體具有良好的生物相容性，植入融合率高，牢固可靠，是理想的骨移植替代材料。
1.2 人工椎體置換的生物學設計要求
脊柱椎體次全切除術至少破壞2個脊柱功能單元的完整性，起支撐、承載及緩沖功能的前柱連續性中斷，同樣導致后柱結構不穩，極易造成損傷。因而，行椎體切除術后無一例外的都要進行重建前柱的結構及生物力學的穩定性。故人工椎體的生物學設計是否合理對術后融合有著重要的影響，楊明亮等〔4〕從外科技術角度評價內鎖式人工頸椎間體，認為其設計符合頸椎的解剖學特點，生物力學上能有效穩定頸椎。特別適合陳舊的屈曲壓縮骨折及頸椎后突畸形矯形。楊瑞甫等〔5〕采用六鋁四釩鈦合金（Ti6Al4V）為材料，設計一種中空可調式、自固定式的人工椎體，用于治療脊柱腫瘤和椎體爆裂性骨折，實驗證明該人工椎體具有良好的即時穩定性和遠期穩定性，且勿需聯合使用前路或后路內固定器。綜上述，生物力學設計必須考慮以下幾個方面：（1）術后即刻穩定性與脊柱生理曲度的恢復程度;（2）與椎體遠期融合率;（3）有良好的生物相容性;（4）植入方便。
2 人工椎體生物力學測試的方法
2.1 屈服強度試驗
采用軸向壓縮荷載或屈曲壓縮荷載，加載至失穩，目的在于研究人工椎體在某種載荷下的承載強度，強度試驗需要加載直至材料破壞為止，通過荷載-位移曲線獲得生物力學參數。
2.2 內置椎體疲勞試驗
對內置人工椎體施加周期性的荷載（cyclic loading），觀察其疲勞強度，以失敗的周期數定義疲勞強度。
2.3 內固定物穩定性試驗
與前面兩種破壞性試驗不同，穩定性試驗是非破壞性的。目的在于研究內置物在非破壞性的載荷下的內固定強度與各種生理載荷的相關關系。
3 生物力學測試實驗模型的選擇
3.1 生物模型
目前常用的生物模型有尸體標本、活體及犬、牛、豬、猴、羊等動物模型，這幾種生物模型各有其優缺點。人尸體標本廣泛運用于生物力學測試的離體研究，其優點是能直接、精確測量脊柱各節段的運動，缺點在于新鮮的尸體受數量的限制，且其離體標本的測試亦在一定程度上改變了生理狀態下脊柱的力學特點；人的活體研究主要運用于臨床脊柱功能檢測，還需考慮很多社會因素。目前對于在幾種動物模型，是否與人類脊柱具有共性尚需進一步探索，Kumar等〔6〕研究發現四足動物脊柱的解剖學和形態學與人相似，他認為從四足動物的標本上得出的結論可運用到人的標本上。Goel等利用有限元模型分析比較肯定了狗作為脊柱腰段生物力學研究模型的可靠性。牛椎體雖偏大，但因其與人椎體具有相同的運動學特征，故其運用較多〔7〕。
3.2 非生物模型
3.2.1 有限元模型
1974年Belytschko首先將有限元分析方法應用于脊柱力學研究，使脊柱有限元模型成為最早建立的脊柱非生物模型。通過對有限元法的生物力學研究與實體的生物力學實驗進行比較分析發現，其結果是可靠、有效的。具有能夠獲得實體實驗中無法得到的許多重要參數，能任意改變某一參數以觀察其產生的影響，能進行前瞻性研究并直接指導臨床實踐。隨著人們對組織力學特性的認識，有限元分析軟件在國內外不斷開發與應用，不但促進了有限元技術的發展，而且推動著脊柱生物力學更深入的發展。
3.2.2 數學相關模型
隨著Chu等將數學相關方法運用到力學研究中，近年來，數學相關模型已成為未來生物力學發展的一大方向〔8〕。其實質上是采用先進的圖像處理技術與設備，通過被測對象的原始圖像字灰度進行直接的數字處理，由計算機控制整個系統的工作和一些圖像處理運算，再把圖像信息轉變成電信號，實現物體變形場的測量。對采集對象、測量環境要求較低。具有自動、非接觸式的、運用范圍廣等優點。
4 穩定性實驗的設計及其測試方法
4.1 穩定性實驗的設計
主要要解決離體脊柱標本測試時的運動必須模擬脊柱的自然運動和任意脊柱結構平面負載的均衡性這兩個方面的問題。Panjabi提出的穩定性試驗模型是一種非損傷性生理載荷模式，通過加載夾具對試驗對象分別施加6對大小相等、方向相反、互為平行的“純力矩”，產生相應的前屈、后伸，左右側屈，左右旋轉6種運動方式。Niosi等〔9〕在此基礎上，測量時加用光電子照相技術，使結果更精確。
4.2 穩定性實驗的測試方法
4.2.1 光學測量法
光學測量法包括光干涉效應直接測量法、光學杠桿延伸擴大位移法和光學遙測法〔10〕。立體的光學系統由2個互成角度的平面光學測量系統構成的，利用動作分析系統記錄受試者運動時的皮表標記坐標，經過計算機重建三維運動，確定脊柱的空間坐標位置。其優點是立體重建、定位精確、可以非接觸多節段測量。Pflugmacher等〔11〕對成人尸體胸腰椎標本用4種可調節與不可調的人工椎體附加內固定后進行生物力學性能測試，利用的是光學系統，分別在T12和L2椎體上安裝非線性二極管，通過PCReflex運動分析系統，得出載荷-位移曲線，試驗顯示：可調節人工椎體與不可調節椎體在體外的力學性能方面沒有顯著差異，但聯合前后路內固定后，其強度和穩定性最大。
激光全息-散斑干涉法是將激光全息干涉與散斑干涉結合在一起的一種三維位移測量技術，對人工椎體和椎間盤均能獲得高質量的全息干涉條紋圖和散斑條紋圖，通過圖像可計算出椎體和椎間盤的剛性位移和應變。Vahldiek等〔12〕對新鮮冰凍尸體脊柱（T12~L4）行T2椎體切除后，用碳纖維材料的人工椎體代替，并分別附加前路固定、后路固定及前后路聯合固定，加載不同的負荷，用一個帶有可發射非線性紅外線二極管的光電測量系統，記錄載荷-位移曲線，得出結果示椎體替代物植入后僅附加前路內固定與完整的椎體相比移動度較大，特別是軸向扭轉。
4.2.2 電應變法
電應變式傳感器可通過電子儀器直接轉化為位移〔13〕，Lowe等〔15〕運用MTS 809雙軸液壓隨動生物力學測試系統（biaxial servohydraulic biomechanical testing system）測量其可以承受的最大加載載荷大小，研究終板的抗壓縮強度。實驗表明:終板后外側抗壓縮強度最大，中間部分最小，抗中空植入物臨界壓縮強度明顯高于抗實體植入物的裝置。對臨床上人工椎體的類型及放置位置的選擇具有一定的指導意義。
4.2.3 影像學法
影像學檢測手段已經從早期簡單的靜態平片發展到雙平片及三維動態X線檢測。靜態片因其片子質量、標定不一等因素，誤差較大。Lee等〔16〕描述了一種用于腰椎三維運動實時測量旋轉式X線照相裝置。該系統通過整合獲得三維方向的角度率。所獲數據和實時展示通過與計算機相連的電子單元加工處理。能提供脊柱位置的實時信息，有利于及時做出臨床檢測和評價。Wang等〔16〕采用的Zebirs CMS 70P系統是一種運動分析脊柱的三維分析儀，利用了超聲反射定位的原理，測定脊柱的三維空間位置，具有無創性、立體性、可靠和可重復性等優點。
5 生物力學評價指標
5.1 載荷-位移曲線
反映了內固定結構的穩定性隨載荷變化的趨勢。Glazer等以6~8個樣本測量值進行統計學處理及相關分析；由載荷-位移曲線可以得到以下指標（參數）：
運動范圍（range of motion，ROM）：指在載荷最大時脊柱運動的節段間的角度變化和節段間的位移量。由于每個標本的生物力學性質不同，為了直接進行定量的比較，把各試驗組的運動范圍均與同一完整脊柱標本的運動范圍作比較，得出相對運動范圍（relative range of motion，RROM）。
硬度／穩定性和柔韌度／不穩定性：可用硬度系數／穩定性系數和柔韌系數／不穩定性系數表示，是所施加的載荷除以椎體間所產生的運動大小。
伸展-屈曲中性區（NZ）：為中性區到實際加載荷時的位移，伸展中性區用-NZ表示，屈曲中性區用+NZ表示。
伸展-屈曲彈性區：是彈性位移階段，從0載荷時的位移到最大載荷位移。伸展彈性區用-EZ表示，屈曲彈性區用+EZ表示。
5.2 載荷-圈數疲勞曲線
屈服強度和疲勞強度試驗樣本量小，常以個體值或中位數加以比較。Huang等〔17〕選擇幾個大小不同的載荷量重復實驗，獲得載荷-圈數疲勞曲線。
以上2個指標均適用于離體標本的測量使用。對于在體的人工椎體的生物力學評價指標，可運用運動測量方法，利用光學原理或者影像學方法，立體重建、定位精確，并結合神經功能恢復情況（Frankel分級），綜合得到人工椎體移位及重建節段骨融合情況。
6 生物力學評價促進了人工椎體在脊柱重建術中的應用及發展前景
一種新的脊柱內固定裝置在運用之前，除了要對器械本身的材料學測試外，大部分的器械還均以非破壞性試驗進行生物力學評價，生物力學研究的發展，大大縮短了內固定器械應用于臨床的周期，因而在近20年來，脊柱新器械包括人工椎體的發展速度空前提高。有很多學者認為目前的人工椎體置換既應具有術后的即刻穩定性，亦應注重其對脊柱生理曲度的恢復以及兼顧遠期的融合功能。王新偉等〔18〕應用萬能力學試驗機對牛胸腰椎進行力學測試，得出結果顯示任何內固定都不能替代人體骨骼本身行使脊柱的力學性能。從遠期效果看，人工椎體的作用是融合而不是支撐。因此生物力學的評價已經成為人工椎體置換術適應證及手術后效果評估不可或缺的一部分。
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運動生物力學研究范文第5篇
【關鍵詞】乒乓球；運動學；發展；高速攝影
一、前言
隨著現代科技的發展，運動生物力學研究方法越來越多的應用在了競技體育上。它研究人體的各類動作技術，幫助建立動作技術的原理及模型，以助于指導教學與訓練。而運動學作為運動生物力學的主要組成部分，則廣泛的使用在了乒乓球技術動作的研究當中。
二、乒乓球技術動作的運動學研究發展現狀
吳煥群（1981）采用比較連續照片的方法，即人手工對連續相片上的關節點進行標記，再將同一關節點的軌跡用曲線描述出來的方法，較詳細地對郭躍華的弧圈球技術進行了全面的剖析，雖然運動學的特征量未給出，精確度不高，但這個研究應該是開創了運動生物力學方法在乒乓球運動研究中的先河。
許紹發等[1] （1987）用兩臺EPL高速攝影機以100格/s同頻同步對北京隊1名運動員的直拍反面、直拍正面擊球的技術動作（關節運動幅度、球拍傾角及最大球速）進行了拍攝，得出直拍反面擊球技術的可行性。
這項實驗結果為當時極具爭議性的話題“是否應該推廣直拍反面進攻”做出了明確量化的論證，為“直拍橫打”的普及與發展做出了重要貢獻。
西安體育學院董樹英[2] （1988）等采用加速度傳感器、高速攝影的方法，調查了四個省市發球較好的運動員，通過獲取高低拋發球的揮拍加速度、揮拍動作各時相的時值，定量比較得出高低拋發球的差異。
這是運動生物力學技術第一次使用在發球動作技術的研究上，為高拋球技術的推廣以及數十年的“長春”打下了堅實理論基礎。
張輝[3] （1995）采用三維高速錄像分析法，第一次對四名優秀直拍快攻運動員的創新技術“直拍反面拉弧圈球”進行了運動學分析。
其中值得注意的是，實驗中的4名運動員均為健將級，其動作具有極大的學習價值。但4名運動員在反面拉過程中，各環節（肩、肘、腕、拍）達最大速度的時間順序卻有3種方式，并不符合鞭打動作中關節發力順序的要求。
柳天揚[4][5] （1995）對劉國梁、孔令輝等正手近臺攻打前沖弧圈球技術的運動學特征進行了分析與研究。第一次較完整地闡述了優秀乒乓球選手正手近臺攻打前沖弧圈球技術的生物力學特點與規律。結果發現正手近臺反沖前沖弧圈球技術相對于純粹的前沖弧圈球技術本身（從下旋到前沖） 具有絕對的速度優勢。
這一測量結果為攻打前沖弧圈球的技術動作進行了理論上的肯定。
陳潔等（2001） [6]對10名體校運動員的直拍四面攻技術的擊球速度、旋轉、力量作了實驗研究，并對其主要技術在比賽中的運用情況進行了統計和分析，以了解直拍四面攻技術的可行性及其特點。研究表明： 直拍四面攻可以用正手正、反面和反手正、反面的四個擊球進攻，各個面都具有各自不同的功能和作用，擊球速度、旋轉、力量以及主要技術在比賽綜合運用上沒有技術死角。
但不足的是，由于沒有相關的動力儀器設備測試，文章中所得正面、反面攻球力量大小是以飛行距離的長短比較進行的。嚴格來說，只有保證在球出手角度一致的情況下，才能做出準確的判斷。
黃誠 [7] （2004）采用MotionAnalysis系統對兩名上海體院運動員的直拍橫打和橫拍反手回擊弧圈球兩種技術動作進行了拍攝。結果顯示：直拍橫打和橫拍反手位回擊弧圈相比，直拍橫打技術各階段的揮拍速率都比橫拍的小，遠臺時比較明顯，近臺相差不大，直拍橫打技術比較適合在近臺、時回擊弧圈球。但為什么直拍橫打速率較小，文章并沒有進行深入的研究。
徐大鵬[8] （2005）在其《乒乓球直拍橫打四項技術上肢動作原理的運動學比較研究》一文中，通過對六名參加遼寧省冬訓的優秀直拍運動員進行的三維攝影解析及其數據分析得出結論：直拍橫打技術符合人體關節活動順序性原理，符合人體鞭打動作的要求。
孟杰[9] （2005）采用三維錄像分析方法，比較了在比賽場上兩名優秀運動的直拍橫打拉弧圈技術與橫拍反手弧圈技術的異同，并首次對技術動作的完成質量制定了運動學標準。
肖丹丹[10] （2006）《乒乓球正手快攻、弧圈球技術的生物力學研究及步法墊測試系統的研制與實驗》應用瑞典產QUALISYS-MCU500紅外遠射測試系統（6個鏡頭）對乒乓球運動員正手快攻、弧圈球技術進行測試。
文章的創新點在于，首次將運動學和動作力學兩種研究方法結合，對乒乓球技術動作的運動學特征、動力學特征進行了更加全面的測量。同時，自主研發的步法墊測試系統作為專門針對乒乓球的實驗儀器，將乒乓球技術動作的運動學研究發展推進一步。
向祖兵[11] （2009）運用ARIEL/APAS三維圖像解析系統對我國優秀乒乓球運動員余世欽、朱文濤的反手臺內側擰技術動作進行了三維立體拍攝和解析獲得了技術動作過程相關運動學參數。
臺內側擰作為新出現的技術，自然引起了研究者的注意。這篇文章是首次將側擰技術的運動學參數測量出來。
徐括[12] （2010）運用紅外光點采集系統對王浩、馬琳直拍橫打中的拉下旋技術動作進行了拍攝和解析。
紅外光點采集系統是迄今最先進的人體運動捕獲系統，它具有自動識別標志功能，能快速、準確的捕獲人體關節點的運動軌跡。
崔先友（2013） [13]運用兩臺高速攝像機同時對削球運動員正手削弧圈球技術和正手前沖弧圈球技術動作進行錄制，采用愛里爾運動圖像解析系統進行后期的解析與制作，分析比較發現正手削高吊和前沖弧圈球技術的異同。這篇文章首次涉及了向下揮拍的技術動作。
三、小結
從使用的儀器來看，從最初始的普通照相機，到普通精度的攝影機，再發展到如今的高精度的高速攝像測量系統。測試手段也從二維錄像轉入三維錄像，圖像解析手段也由人工逐點逐幀解析的方法發展至更準確快速的圖像自動識別（如：紅外遠射測試系統）。從研究的內容來看，主要集中在當時新出現的技術上，如：直拍橫打技術、弧圈技術、側擰技術等。
新技術的出現帶來的往往是新舊觀念的沖突，此時迫切需要一個科學可靠的數據來進行可行性論證及優劣性的比較論證。運動學測試方法從定量的角度出發，以數據取代經驗，為乒乓球新技術的發展研究做出了重要貢獻。
【參考文獻】
[1]許紹發，吳煥群.直拍反面進攻技術的可行性研究[J].體育科學，1987（2）.
[2]董樹英.乒乓球高低拋發球揮拍加速度的測定與生物力學分析_定量分析高低拋發球差異[J].西安體育學院院報，1988（1）.
[3]張輝.對我國部分男子優秀乒乓球直拍運動員反面拉弧圈球技術的研究[D].北京體育大學，1995.
[4]柳天楊.劉國梁正手近臺攻打前沖弧圈球技術的運動學特征分析與研究[J].廣州體育學院學報，2002（3）.
[5]柳天楊，王新，王家正.孔令輝正手近臺反沖前沖弧圈球技術的運動學分析[J].體育學刊，2003（2）.
[6]陳潔.直拍四面攻打法的可行及其技術特點的研究[J].北京體育大學學報，2001（2）.
[7]黃誠.乒乓球直拍橫打攻弧圈球技術動作的運動學參數研究[J].運動訓練專題研究，2004
[8]徐大鵬.乒乓球直拍橫打四項技術上肢動作原理的運動學比較研究[D].沈陽體育學院，2005.
[9]孟杰.乒乓球比賽中王皓與唐鵬的正反手弧圈球技術技術動作的生物力學分析[D].北京體育大學，2005.
[10]肖丹丹.乒乓球正手快攻、弧圈球技術的生物力學研究及步法墊測試系統的研制與實驗[D].北京體育大學，2006.
