皮劃艇運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)信息獲取與評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究.pdf

1、隨著國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈，科學(xué)技術(shù)對(duì)于競(jìng)技體育的促進(jìn)作用越來(lái)越突出。國(guó)內(nèi)外研究工作者運(yùn)用運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)和運(yùn)動(dòng)生物化學(xué)方法對(duì)皮劃艇項(xiàng)目進(jìn)行了大量的研究工作，并取得了豐碩的成果。但由于水上動(dòng)力學(xué)研究工具的匱乏，目前皮劃艇項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)學(xué)研究主要在水上進(jìn)行，而動(dòng)力學(xué)研究主要在陸上進(jìn)行，兩者沒(méi)有集成到統(tǒng)一的系統(tǒng)中，出現(xiàn)了脫節(jié)現(xiàn)象。因而對(duì)項(xiàng)目規(guī)律認(rèn)識(shí)不夠全面深入，尤其在與項(xiàng)目本質(zhì)規(guī)律息息相關(guān)的運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)特征方面，這個(gè)現(xiàn)象更為突出。 針對(duì)上述問(wèn)題，

2、在國(guó)家體育總局水上運(yùn)動(dòng)管理中心的支持下，本論文以皮劃艇項(xiàng)目為主要研究對(duì)象，從研究項(xiàng)目實(shí)時(shí)訓(xùn)練信息的獲取方法入手，研制開發(fā)相關(guān)動(dòng)力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和生物物理參數(shù)的感知與采集裝置。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合訓(xùn)練學(xué)專家的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，對(duì)實(shí)時(shí)訓(xùn)練信息進(jìn)行處理分析、解釋應(yīng)用，并建立了專項(xiàng)競(jìng)技能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。本文的主要研究工作概括如下： 設(shè)計(jì)了一種偏置型皮劃艇槳力傳感器，解決了皮劃艇槳力測(cè)量這一難題。這種傳感器通過(guò)對(duì)槳桿變形的間接測(cè)量獲得槳力信息，不破壞槳

3、體結(jié)構(gòu)，可快速安裝和拆卸，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)傳感器在多個(gè)槳桿之間輪換使用。目前中國(guó)國(guó)家皮劃艇隊(duì)的實(shí)船動(dòng)力學(xué)測(cè)試系統(tǒng)均配備這種結(jié)構(gòu)的槳力傳感器，經(jīng)過(guò)多次批量測(cè)試，測(cè)力方法的正確性和可靠性得到了充分驗(yàn)證。 構(gòu)建了運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)參數(shù)實(shí)船測(cè)試系統(tǒng)，為皮劃艇項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究提供了有力武器。在充分凝煉項(xiàng)目需求的基礎(chǔ)上，確定了待測(cè)運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)指標(biāo)。以此為指導(dǎo)，構(gòu)建了皮劃艇運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)，在訓(xùn)練過(guò)程中實(shí)時(shí)在線獲取運(yùn)動(dòng)員的力量、功率、槳頻

4、、拉槳節(jié)奏、船速、船體加速度、船體姿態(tài)等信息，并實(shí)現(xiàn)了精確的時(shí)域同步。該系統(tǒng)打破了以往運(yùn)動(dòng)學(xué)研究和動(dòng)力學(xué)研究脫節(jié)的局面，成為國(guó)家皮劃艇隊(duì)奧運(yùn)備戰(zhàn)科技服務(wù)平臺(tái)的重要組成部分。 研究了槳頻與拉槳節(jié)奏的內(nèi)在關(guān)聯(lián)性，以及它們對(duì)競(jìng)賽成績(jī)的綜合影響。分析認(rèn)為：高槳頻和良好的劃船效果是優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員必須具備的兩個(gè)基本條件，缺一不可；通過(guò)對(duì)不同運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行橫向比較發(fā)現(xiàn)，槳頻與劃槳節(jié)奏、槳頻與槳力效率的相關(guān)性并不顯著，證實(shí)了合理運(yùn)用高槳頻并不會(huì)降低劃船

5、效果；優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員在高槳頻下應(yīng)盡可能壓縮回槳時(shí)間，提高拉槳時(shí)間的比例。 通過(guò)對(duì)我國(guó)及世界優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員實(shí)船運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)信息的綜合分析，就皮艇專項(xiàng)力量素質(zhì)、拉槳技術(shù)、動(dòng)力產(chǎn)生和動(dòng)力保護(hù)等問(wèn)題進(jìn)行探討和研究，并重點(diǎn)分析了當(dāng)前我國(guó)優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員技術(shù)動(dòng)作存在的不足之處。 綜合競(jìng)速結(jié)構(gòu)、槳頻模式、體能分配等幾個(gè)方面的信息，深入研究了單人皮劃艇500米比賽的競(jìng)速規(guī)律。提出了一種基于槳頻曲線轉(zhuǎn)折點(diǎn)的競(jìng)速結(jié)構(gòu)劃分方法，在實(shí)際操作中易于界定。建議

6、的分段命名方法，符合比賽過(guò)程中槳頻和船速的實(shí)際變化趨勢(shì)，可以更準(zhǔn)確地反映皮劃艇500米競(jìng)速規(guī)律。采用因子分析法對(duì)諸多運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)指標(biāo)進(jìn)行分析，提取出綜合性公共因子，并結(jié)合專項(xiàng)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行解釋。分析表明，這些公共因子具有明確的物理含義，據(jù)此對(duì)原始測(cè)試指標(biāo)進(jìn)行了分類。根據(jù)原始變量在公共因子上的載荷大小，從每個(gè)分類中抽取1-2項(xiàng)原始測(cè)試指標(biāo)作為分類的代表性指標(biāo)，形成專項(xiàng)評(píng)價(jià)體系，并就評(píng)價(jià)體系的各個(gè)組成部分的含義進(jìn)行了闡述和總結(jié)。 本