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关于生物力学论文范文参考文献,与24式与传统杨式太极拳主要动作的生物力学对比相关毕业论文
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【摘 要】本文借助运动生物力学的研究方法和先进的的实验仪器（QUALISYS―MCU500红外远射测试系统）,对三名全国优秀太极拳运动员的24式太极拳动作做生物力学的分析,提取24式和传统杨式大架太极拳的主要定式动作并对其形态学数据进行比较.从而为24式太极拳和传统杨式太极拳无论是在形态学上还是其价值功能上的异同提供一定的科学实验依据.
【关 键 词】24式太极拳；传统杨式太极拳；生物力学对比
ABiomechanicalComparativeStudybetween24-PostureandTraditionalYangsStyleTaiChi
HUYan-bin1,HUXiao-chen2,ZHANGXiu-juan1,ZHANGXiao-di1,YUXiaoyan1
(1.DepartmentofPhysicalEducation,BeijingUniversityofChineseMedicine,Beijing100029,
2.DepartmentofPhysicalEducation,BeijingLanguageandCultureUniversity,Beijing100083)
【Abstract】Theresearch
关于生物力学论文范文参考文献
【Keywords】24-postureTaiChi,TraditionalYangsStyleTaiChi,BiomechanicalComparation
1研究对象与方法
1.1研究对象
研究对象为三位亚洲武术锦标赛、全国武术锦标赛以及全国太极拳、剑锦标赛冠军.运动员基本情况见表1.
1.2研究方法
1.2.1文献资料法
查寻了全国中文体育期刊的13个核心期刊近十年关于太极拳在运动生物力学方面研究的文献,以及相关论文、著作.
1.2.2专家访谈法
咨询了北京体育大学武术系和运动生物力学教研室的老师和专家,向其请教有关论文实验设计、数据分析等方面的问题.
1.2.3三维运动学测试与分析
应用红外远射测试系统对24式太极拳的主要动作进行三维生物力学分析.
1.2.3.1QUALISYS―MCU500红外远射测试系统简介
应用瑞典产QUALISYS―MCU500红外远射测试系统（六个镜头）对24式太极拳的全套动作进行拍摄,拍摄频率为20幅/秒和40幅/秒.
下面对QUALISYS系统进行简单的介绍.QUALISYS系统即红外光点测试系统.它有六个镜头对准研究对象可对其运动的全过程进行测试.与传统的高速摄影（录像）与解析方法相比,红外光点测试系统省却了人工解析的繁重工作,不但可以对测试结果进行快速反馈,而且避免了人工判读测试点所产生的人为误差.QUALISYS系统由MCU(MotionCaptureUnit)、反射标志物、计算机及相关软件组成.其基本工作原理为：将反射物置于红外光环境中,镜头将捕捉由标志物反射的红外光线,计算反射标志物在空间的位置.红外光线由MCU的红外发光二极管发射.反射标志物表面是一种特殊的反光材料,如果有一束光向标志物射去,其反射光中相当大的部分将沿着入射的方向发射回来.MCU集红外光线发射、图象获取、图象处理和数据传输功能为一体,是该系统的核心部分.一个MCU可以获取图象的2维坐标,两个以上的MCU获取的2维坐标经过合成就可以得到图象的3维数据.本系统配备6台MCU,他们依次串联就可进行同步测量.在进行测量过程中,只要某个反射标志物反射的红外光在某个瞬间能够被2个以上的MCU捕捉,该标志物的三维坐标就可准确地获得.因此,该系统能够方便、快捷、准确地获得复杂运动的三维运动信息.
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实验现场布置及系统工作原理如图1所示.
图1实验现场布置图
1.2.3.2标志点的设置
共26个红外反射标志点固定在受试运动员身体上.固定位置如表2所示.
1.2.3.3实验过程
（1）架设测试系统
对六个镜头的高度、俯仰角度和焦距进行调整,使坐标框架在每个镜头中的位置在中间靠下,且光点大小合适.
（2）对测试空间进行标定
标定时,实验人员在运动员技术动作可能会达到的空间内不断晃动手中标定杆对测试空间进行标定.标定时间为10秒,共200个和400个画面.系统自动计算六个镜头的标定参数,并对是否通过标定进行判定.
（3）动作技术测试
受试运动员进行一定的准备活动后在其身体测试部位贴置反射标志点.为减少系统误差,所有项目运动员标志点的设置均由一人完成.身贴标志点的运动员在测试范围内完成一套动作,每个被测试者演练3－4次,取测试效果最好的一次进行分析.
测试效果如图2所示
图2QUALISYS测试太极拳效果
（4）数据处理方法
测试完毕后,对画面中各点进行定义,系统自动计算并给出各标志点相对于空间标定坐标系的三维坐标.
应用QUALISYS系统中的QTools软件和Excel软件对一些基本运动学指标进行计算,这些指标包括：各点运动速度、膝关节角度、肘关节角度、重心变化趋势以及胸椎曲率的变化趋势.其中膝关节角度定义为同侧膝―踝连线与髋―膝连线的夹角,肘关节角度定义为同侧腕―肘连线与肘―肩连线间的夹角.
2结果与分析
本文将一套24式太极拳的主要动作按定式动作进行分组研究.其中定式动作一类主要按步型分类（见表3）.将三个受试者24式太极拳的主要动作进行形态学数据统计并和传统杨式大架太极拳的主要动作进行比较,找出异同.从而为太极拳的拳理提出一定的科学的依据和补充.
2.1定式动作的形态学数据分析
对三个受试者24式太极拳中的主要动作的测量数据进行统计,所得结果见表4、表5、表6.
该文出处:http://www.sxsky.net/yixue/010374292.html
三个受试者主要定式动形态学数据统计,见表7.
武冬等通过对杨澄甫所著《太极拳体用全书》中104张拳照进行照片解析,从生物力学的角度揭示了杨式大架太极拳的技术特征〔1〕,所得统计数据见表8.
2.1.1弓步、虚步、仆步
传统杨式大架太极拳中弓步的承重腿膝角在128°左右,非承重腿为164°左右.虚步的承重腿膝角在133°左右,非承重腿为151°左右.仆步的承重腿膝角在106°左右,非承重腿为178°左右.左右肘角在148°左右（见表8）.
在24式太极拳中,三个受试者所完成的60个弓步中,有37个左弓步23个右弓步.两侧弓步的承重腿膝角平均为98°左右,非承重腿为160°左右,左右肘角为140°左右.4个虚步的承重腿膝角平均为105°左右,非承重腿为146°左右,左右肘角为134°左右.2个仆步的承重腿膝角平均为40°左右,非承重腿为172°左右,左右肘角为139°左右.
将两者进行比较发现,无论是传统杨式大架太极拳还是24式太极拳,弓步、虚步、仆步三种步型的非承重腿的角度在165°左右,这说明,非承重腿并没有完全伸直,充分体现了太极拳“屈蓄有余”的特点.而就承重腿而言,24式太极拳中三种步型的承重腿膝角比传统杨式大架太极拳的承重腿膝角小了30°,尤其是仆步小了60°.武冬等在《杨式大架太极拳主要动作的生物力学特征分析》一文中指出,传统杨式大架太极拳弓步动作的这一特点是由其技击性决定的,这一角度可使支撑腿发挥最佳的登地效果,有利于蓄劲发力和借劲发力之间攻守的转换.而在2
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