掷标枪运动最后用力阶段人体的生物力学研究

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1、太原理工大学硕士学位论文掷标枪运动最后用力阶段人体的生物力学研究姓名：史俊芬申请学位级别：硕士专业：生物医学工程指导教师：陈维毅2003.6.1太原理工大学硕士研究生毕业论文掷标枪运动最后用力阶段人体的生物力学研究摘要掷标枪运动是田径运动中技术较为复杂的项目之一。为了更好地分析、学习、提高完整技术，人们将运动员所完成的一系列动作割裂开来，依各部分的任务及在完成技术中所起的作用，分为握法、持枪助跑、最后用力及缓冲四个部分，其中，最后用力阶段的技术是体现整体动作合理性的关键，长期以来受到人们极大的重视。通过

2、高速摄像的方法，以500帧，秒的频率记录了运动员掷标枪的最后用力过程。本文通过对高速摄像图片的分析，得出了运动员在最后用力阶段身体各环节的一些运动规律。利用所编程序进行了图像的解析，画出了人体运动棍图，获得了掷标枪运动中人体各关节点的轨迹、速度、加速度曲线以及质心运动曲线。通过分析人体的解剖结构和人体各环节的连结及运动，参考以往生物力学建模的经验，将人体简化为具有纯转动铰链的无根树形多刚体系统。将人体各环节简化为球体或圆柱体，将各关节1太原理工大学硕士研究生毕业论文简化为球铰或万向节。利用罗伯逊一维登伯

3、格方法建立了人体动力学方程。结论：在掷标枪最后用力阶段，髋关节、肩关节、肘关节、腕关节的速度都达到了最大值。这些关节的依次加速和制动，符合运动生物力学的鞭打原理。关键词：掷标枪，最后用力，高速摄像，多刚体系统，人体模型，图像解析奎星望三查堂堡主翌壅兰兰些丝兰———————————一SPORTSBIOMECHANICSOFHUMANBODYINLWELINTHROWDURINGTHEFINALT陬USTPHASEABSTRACTSJavelinthrowisakindofcomplicatedsporti

4、ntrackandfieldevents．Inordertostudythetechniqueofjavelinthrowandimproveachievement，wedividedtheprocessofjavelinthrowintoseveraloperations．Accordingtotheeffecttowholejavelinthrowtechnique，theprocessofjavelinthrowisdividedinto：graspposition，momentumbuildin

5、gphase，transferphase(finalthrustphase)，recovery．Amongthefourparts，thefinalthrustphaseisthekeytothewholeprocessofjavelinthrow．ResearchersalwayspaycloseattentiontothefinalthrustphaseThefinalthrustphaseofthreejavelinthrowerswasrecordedbyhigh-speedcameraoper

6、atingat500flamespersecond．Inthispaper,Afewrulesofhumanbodyduringthefinalthrustphasewere3查垦墨三查鲎堡主堕塞苎兰些丝墨————————————一gotonanalysisofrecordedpictures．Aprogramwasmadetoanalyzethepictures。Therod-picturesofjavelinthrowersduringthefinalthrustphaseweregraphedin

7、thisprogram．Atthesametime，thegraphsofsportsparameters(contrail，velocity,acceleration)ofeachjointofhumanbodyweregot．Accordingtoanatomicalstructureoflocomotorsystemofhumanbodyandexperiencesofmodelinginbiomechanics，thehumanbodywassimplifiedasamulti-rigidsys

8、temwithsimplerotatejoints．Partsofhumanbodyweresimplifiedasspheroidandcolumns；articulationsweresimplifiedassphericalhingesanduniversaljoint．Thedynamicequationsofthemulti—rigidsystemwerefoundedwith洲method。Conclusion：Duringth