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轮椅竞速“蝴蝶”技术的力学及肌电特征研究

作　者: 王俊杰
导　师: 元文学
学　校: 大连理工大学
专　业: 运动人体科学
关键词: 轮椅竞速 “蝴蝶”技术 运动生物力学 EMG SPSS15.0
分类号: R87
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


目的:研究和剖析“蝴蝶”技术的动作结构特征,探讨头部及上肢各关节运动特征对轮椅前进速度的影响,上肢及躯干各主要肌群在一个轮椅推动周期内的施力及做功情况。通过生物力学的研究方法及手段致力于阐明轮椅竞速这一人机结合的运动项目特征,为“蝴蝶”技术的科学训练及预防腕管综合症提供一定的理论依据。方法:采用高速摄像结合实时肌电对国家轮椅竞速队现役的6名男运动员和4名女运动员进行跟踪定点测试。利用韩国产Kwon3D运动解析系统做高速摄像运动解析求得主要环节的运动学参数;采用芬兰产Megawin6000肌电仪和MegaWin 2.3a12做实时肌电测试及肌电分析,得知各被测肌群的各项肌电数据值,然后结合环节受力分析法进行进一步解析;各项运动学及肌电数值均采用SPSS15.0做统计学分析。结论:(1)推轮阶段上肢三个主要关节的平均合速度大小依次是肘关节、肩关节和腕关节;回复阶段速度由大到小依次是腕关节、肘关节和肩关节;(2) BivariateCorrelations相关分析得知,在推轮阶段矢状面正向上头部加速度与轮椅中心加速度呈高度相关,与肩关节呈显著相关,而与肘关节及腕关节则分别呈微弱相关和低度相关关系;而在回复阶段矢状面正向上头部加速度与肩关节、肘关节及腕关节加速度均呈微弱相关,且头部加速度与肩关节、肘关节加速度呈负相关。(3)偏相关分析得知,在推轮阶段肘关节矢状面正向速度与轮椅速度成高度相关;而在回复阶段上肢运动链上各关节速度均与轮椅速度呈完全线性相关。(4) EMG结合环节受力分析知,就完成一个推轮周期过程中各主要环节的受力而言,小肌肉群桡侧腕伸肌和桡侧腕屈肌作为原动肌所起的作用最为显著;而就单个被测肌群对总iEMG的贡献率而言,肱三头肌和肱二头肌是整个动作过程中的主要发力肌群。(5)在理论力学方面,影响轮椅前进速度的因素主要有推力、手施加于轮缘上的力矩、轮椅力学、滚动摩擦力、空气阻力、内部摩擦力等。综上所述,针对轮椅竞速的特点,教练员及运动员在日常训练中可适当地多安排针对肱二头肌、肱三头肌、桡侧腕伸肌和桡侧腕屈肌群的专项耐力练习,提高肌群的专项耐力水平,此外还应该加强各关节肌群的柔韧训练及在动态平衡下的力量训练。除有针对性的训练外,科研人员应采用先进的仿真手段,使竞速轮椅更加人性化。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
1 引言  9-15
  1.1 课题的来源  9
  1.2 立题和选题的范围  9
  1.3 本文要解决的问题  9
  1.4 文献综述  9-15
    1.4.1 发展概况  9-12
    1.4.2 国外研究概况  12-13
    1.4.3 国内研究概况  13-15
2 研究对象及方法  15-20
  2.1 研究对象  15-16
  2.2 研究方法  16-20
    2.2.1 测试法  16
    2.2.2 录像拍摄及解析  16-17
    2.2.3 肌电测试及解析  17-18
    2.2.4 数据统计分析  18-20
3 结果与讨论  20-49
  3.1 各主要关节解剖及受力结构  22-27
    3.1.1 肩关节解剖及受力结构分析  22-24
    3.1.2 肘关节解剖及受力结构分析  24-26
    3.1.3 腕关节解剖及受力结构分析  26-27
  3.2 三维运动学分析  27-29
  3.3 Bivariate Correlations相关分析  29-33
    3.3.1 推轮阶段  30-32
    3.3.2 回复阶段  32-33
  3.4 Partial Correlations偏相关分析  33-35
    3.4.1 推轮阶段  34
    3.4.2 回复阶段  34-35
  3.5 肌电及运动解剖学特征分析  35-43
    3.5.1 肌电解析原则及方法  39-40
    3.5.2 推轮阶段运动解剖学及肌电特征分析  40-41
    3.5.3 回复阶段运动解剖学及肌电特征分析  41-42
    3.5.4 轮椅运动中主要用力肌群  42-43
  3.6 主要影响因素  43-49
    3.6.1 推力  43
    3.6.2 手施加于轮缘上的力矩  43-45
    3.6.3 轮椅力学  45-46
    3.6.4 滚动摩擦力  46
    3.6.5 空气阻力  46-48
    3.6.6 内部摩擦力  48-49
4 结论与建议  49-50
  4.1 结论  49
  4.2 建议  49-50
参考文献  50-53
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  53-54
致谢  54-55

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中图分类: > 医药、卫生 > 特种医学 > 运动医学
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