撐竿跳高三維運動技術(shù)分析平臺的搭建和機械能計算研究
發(fā)布時間:2020-08-11 11:46
【摘要】:研究目的:嘗試搭建撐竿跳高三維運動技術(shù)分析的生物力學(xué)研究平臺,探究三維動作捕捉技術(shù)在撐竿跳高運動研究的可行性;在三維動作捕捉技術(shù)的基礎(chǔ)上進行數(shù)據(jù)采集,設(shè)計和編寫基于該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的撐竿跳高能量計算程序,實現(xiàn)撐竿跳高運動的能量計算和分析。研究方法:根據(jù)撐竿跳高三維運動技術(shù)分析的需要,設(shè)計測試場地建設(shè)的方案。在該方案的基礎(chǔ)上完成運動技術(shù)分析平臺的建設(shè)和測試,將收集的運動學(xué)和動力學(xué)數(shù)據(jù)導(dǎo)入生物力學(xué)分析軟件進行驗證。并且,基于撐竿跳高的能量轉(zhuǎn)化理論,對運動中的能量轉(zhuǎn)化進行編程計算。采用Python語言實現(xiàn)數(shù)據(jù)的讀取、計算和可視化,并與文獻中的能量曲線結(jié)果進行對比驗證。研究結(jié)果:基于Qualysis三維紅外捕捉設(shè)備和Kistler測力裝置的撐竿跳高三維運動技術(shù)分析平臺方案可行,其采集數(shù)據(jù)可導(dǎo)入至生物力學(xué)軟件進行建模分析;通過與文獻中的能量曲線對比,證明基于該動作采集結(jié)果的能量計算對于撐竿跳高運動真實可靠,可幫助教練員進行撐竿跳高運動的能量轉(zhuǎn)化分析。結(jié)論:本研究對撐竿跳高三維運動分析的場地搭建方案進行了探索,提出了有效可行的搭建方法,可為相關(guān)研究提供參考。此外,本研究基于三維動作捕捉采集數(shù)據(jù)開發(fā)的撐竿跳高三維能量計算程序,計算結(jié)果真實可靠,其能量轉(zhuǎn)化曲線對教練員的技術(shù)診斷具有一定積極意義。
【學(xué)位授予單位】:上海體育學(xué)院
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2019
【分類號】:G823.2;TP391.41
【圖文】:
圖 3-1. 撐竿跳高三維運動技術(shù)分析平臺設(shè)計圖為實現(xiàn)測力臺在助跑后三步范圍內(nèi)的移動,本團隊設(shè)計在坑道內(nèi)安裝軌道,可滿足最少 1/4 個測力臺的位置移動。同時,定制了與測力臺等高的不同大小的填充物,用于填充兩個測力臺之間的空間。測力臺表面低于地平面,鋪設(shè)同種材質(zhì)地膠。測力穴斗的坑位內(nèi)同樣安裝了固定框架,用于后期測力穴斗的安裝。除
圖 3-2. 撐竿跳高三維運動技術(shù)分析平臺場地建設(shè)圖3.2. 三維運動技術(shù)分析環(huán)境搭建本研究選取 Qualisys 運動捕捉系統(tǒng)(Qualisys;Qualisys AB., G teborg,Sweden)搭建運動學(xué)采集平臺。根據(jù)教練員建議以及當(dāng)前研究的現(xiàn)狀,選取撐竿跳高運動員助跑后三步至過竿下落過程進行運動學(xué)采集,使用 22 個 QTM 紅外攝
圖 3-3. 撐竿跳高三維運動技術(shù)分析平臺攝像頭布置圖撐竿的地面反作用力采用 Kistler 公司定制的測力穴斗(Z20903-01e,60×110cm, Kistler Instruments Ltd., Winterthur, Switzerland)進行采集(如圖 3-4)。該穴斗安裝于前期建設(shè)好的穴斗坑位中,與坑位邊緣間距為 5 毫米,以保證測力穴斗不會受到坑壁的影響,保證動力學(xué)數(shù)據(jù)采集的準確性。
【學(xué)位授予單位】:上海體育學(xué)院
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2019
【分類號】:G823.2;TP391.41
【圖文】:
圖 3-1. 撐竿跳高三維運動技術(shù)分析平臺設(shè)計圖為實現(xiàn)測力臺在助跑后三步范圍內(nèi)的移動,本團隊設(shè)計在坑道內(nèi)安裝軌道,可滿足最少 1/4 個測力臺的位置移動。同時,定制了與測力臺等高的不同大小的填充物,用于填充兩個測力臺之間的空間。測力臺表面低于地平面,鋪設(shè)同種材質(zhì)地膠。測力穴斗的坑位內(nèi)同樣安裝了固定框架,用于后期測力穴斗的安裝。除
圖 3-2. 撐竿跳高三維運動技術(shù)分析平臺場地建設(shè)圖3.2. 三維運動技術(shù)分析環(huán)境搭建本研究選取 Qualisys 運動捕捉系統(tǒng)(Qualisys;Qualisys AB., G teborg,Sweden)搭建運動學(xué)采集平臺。根據(jù)教練員建議以及當(dāng)前研究的現(xiàn)狀,選取撐竿跳高運動員助跑后三步至過竿下落過程進行運動學(xué)采集,使用 22 個 QTM 紅外攝
圖 3-3. 撐竿跳高三維運動技術(shù)分析平臺攝像頭布置圖撐竿的地面反作用力采用 Kistler 公司定制的測力穴斗(Z20903-01e,60×110cm, Kistler Instruments Ltd., Winterthur, Switzerland)進行采集(如圖 3-4)。該穴斗安裝于前期建設(shè)好的穴斗坑位中,與坑位邊緣間距為 5 毫米,以保證測力穴斗不會受到坑壁的影響,保證動力學(xué)數(shù)據(jù)采集的準確性。
【相似文獻】
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4 蕪崧;詞語拾零(二四):是“撐桿跳高”還是“撐竿跳高”[J];中學(xué)語文教學(xué);2005年07期
5 陳e
本文編號:2789028
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