文摘

不同运动的运动员,他们的肌肉活动在不同的体育将显示不同的特点根据不同的运动。本文的目的是研究multi-information融合的技术和研究跳远的运动员竞争。相关肌肉的特定能力测试方法研究运动员的跳远比赛跳远的研究具有重要意义。本文提出一个跳远的特殊的肌肉能力实验,使用现在非常受欢迎的multi-information融合技术,进行深入研究生物力学跳远的起飞肌肉的特殊能力,可以提供一个有效的科学依据特殊能力水平和特殊力量起飞的跳远运动。研究结果表明,髋关节的起飞腿产生更大的臀部伸肌力矩在跳远的起飞动作,和活跃的膝关节屈肌群的收缩能力是非常重要的起飞和避免损害股后肌群。压力中心的变化范围在51.26%和74.35%之间,在实际的训练有很大的应用价值。

1。介绍

Multi-information传感技术是当今最流行的研究技术之一。由于技术在1950年代末,在过去60年里,由于其优势的准确性,一致性,和容错,世界各国有眼变成了这种技术。这项技术已经应用在军用和民用领域,和多传感器融合传感技术来解决这个问题,一个传感器是容易失败已成为一个研究热点。跳远由四部分组成:跑步,起飞,飞行,起飞和降落,是其中一个主要的链接和跳远技术研究的重要内容。跳远和sprint是由运动员保持高速。跳远比赛的特点确定关节肌肉的收缩方法和特点的下肢在跳远。每个肌肉群的不同能力的体现,它可以代表运动员的独特的能力在一定程度上。因此,在起飞的过程中,这无疑是非常重要的力量和快速运动的能力上升,摆动腿关节肌肉群。

我的国家的multi-information融合技术主要用于机器人的发展,和multi-information融合技术用于跳远还在理论阶段。Multi-information融合系统基本上分为三种类型,即数学模型、功能模型和结构模型。其中,数学模型使用不同的数学方法来处理数据来完成数据合并,而基本数据融合单元产生的功能模型和融合系统的模块,和结构模型处理不同结构之间的交互。基于当前跳远技术的生物力学分析,尽管一些研究分析了各关节肌肉组织的活动,他们主要关注每个链接的运动模式,没有定性分析的肌肉和关节的解剖功能。在每个关节的动力学分析,很少有研究科学和个人的角色关节肌肉群锻炼技术。但在这个领域的研究是非常重要的为特定的运动技术和特定的力量训练和具有非常重要的研究价值和意义。

Multi-information融合技术是最受欢迎的信息融合技术之一。广泛应用于教育、体育、金融、和其他行业具有非常重要的研究价值和意义。跳远是一项很古老的运动。它已经逐渐从古代人们追逐猎物,它在现代体育占有非常重要的地位。其中,对跳远的研究受到国内外学者们激烈的讨论。为了测试实际情况在跳远,吉田等人定量评价跳远使用两个分析项目。在跳远,起飞指数被定义为在起飞垂直速度值除以起飞的水平速度运动的减速。教学方法的最后三个步骤的节奏运行无效跳远(1]。对低于膝盖截肢运动员(BKA),跳远起飞步骤的生物力学知识不全面,但重要的是改善培训项目和性能。Funken发现与其他BKA运动员相比,那些BKA跳远运动员表现得更好在相对较高的个体内部的变化膝盖和髋关节的关节角起飞的时刻而nonamputation运动员(2]。为了揭示节段旋转的影响水平速度和垂直速度损失在跳远的起飞,茶道等人使用3 d动作捕捉系统和一个力板捕捉运动员的跳远。虽然小腿和大腿运动涉及的损失水平速度、骨盆高度自由腿的一面产生垂直速度没有水平速度的损失。这项研究提供了一个新的证据跳远技术方法(3]。为了优秀跳远事件进行研究,加斯帕等人分析了力学性能(三头肌肌肉力量和肌腱刚度)(TS)肌腱单位(MTU)的优秀跳跃运动员(跳远、三级跳远、跳高和撑杆跳)和监控这些特征的变化引起的跳投训练一年内来检测潜在的一致性的变化适应在TS MTU (4]。钢筋跳远训练和进步的负荷可以提高动机和体育游泳开始参数。Rebutini等人的目标是确定增强的影响跳远训练计划在下肢的关节力矩和动力学和运动学参数在游泳的开始跳。增强的跳远训练计划可以有效地增强下肢的关节和周围的转矩控制复合材料的方向向量。教练应该使用跳远训练而不是垂直跳训练提高游泳开始性能(5]。与腿的焦点,手臂集中导致显著大跳的距离,但在投影角度没有区别。科克将这些发现扩展到青少年和显示投影角度的差异,表明促使青少年关注的手臂动作似乎并没有限制运动以同样的方式作为成年人(6]。为了确定生物力学因素限制距离和单口跳远技术最好的努力,Yokozawa等人决定限制因素和跳跃技术通过分析之间的关系的联合力量模式的推进阶段立定跳远和最大等速下肢的力量。这种现象可能源自战略增强下肢的力量通过反向运动的耦合和手臂摆动与下肢的运动(7]。尽管上述相关研究是由国内外知名研究学者,他们没有使用新技术进行详细研究古老的跳远运动。在理论上有足够的理论支持,大量的他们也一直在进行。

跳远是一项非常古老的运动,发展的过程中原始人类捕捉猎物。它已经被人爱了数千年,但它并没有被研究和应用在实践中,直至现代。本文使用多源信息融合技术研究跳远和使用多个实验和数据观察肌肉的变化在跳远运动员的起飞。实际的实验结果被记录,这是不同于以前的国内外研究人员。是的,这个实验使用更受欢迎multi-information融合技术进行研究。根据以往相关研究的生物学基础,使用当前的相关实验数据,肌肉特定能力的生物学特性不同的telemobilization在跳远。研究具有重要的实际应用和研究价值在实际体育赛事。

2。多源信息融合技术研究跳远起飞肌肉的生理变化

2.1。多源信息融合技术

多源信息融合技术就是所谓的多传感器信息融合(MSIF),这是使用计算机技术来处理信息的过程和来自多个传感器的数据或多个来源。多传感器信息融合是用于多种或多个传感器信息处理技术在不同的位置(8]。多源信息融合技术是解决来自多个来源的信息,并总结它某个地方。通过多源信息融合技术,可以促进信息集成。传感器应用技术的发展和成熟,数据处理技术、计算机软件和硬件技术和工业控制技术、多传感器信息融合技术已经成为一种流行的新兴学科和技术。和相信科学的发展,多传感器信息融合技术将成为一个专业技术综合处理和智能的研究和提炼数据,信息,和图片(9]。多传感器信息融合技术的基本原理就像人脑综合信息处理的过程。各种传感器处理多层次、multispace信息互补和优化组合处理,最后,产生一个一致的观测环境的解释。在这个过程中,有必要充分利用多源数据进行合理的控制和使用信息融合的最终目标是获得更多有用的信息通过信息的多层次、多方面的结合基于分离观察每个传感器获得的信息(10]。这不仅充分利用多个传感器的合作行动,还全面处理数据从其他信息源来改善整个传感器系统的情报,如图1。

伟大的传感器集成的概念是,它接收输入来自不同传感器和传感器类型,根据不同的输入数据,可以执行不同的处理和使用相结合的信息更准确地理解环境(11]。与一个独立的系统相比,该系统可以更好、更安全的决策。数据融合技术起源于声纳信号处理系统在1973年由美国国防部。信息技术的广泛发展在1990年代,一个更广泛的概念,提出了“数据”(12]。自卫队多传感器数据融合技术出现了历史性的时刻。数据集成的主要优势是充分利用多传感器数据源在不同的时间和地点,分析、整合,控制和操作符合一定的标准。(13]。获得一个一致的测量对象的解释和描述,然后实现相应的决策和估计,所以,系统可以获得足够的信息比它的各种组件(14]。首先是建立多源传感系统和校准,然后收集数据和执行数字信号转换,然后执行数据预处理和特征提取,紧随其后的是融合算法的计算与分析,最后输出稳定,更充分的和一致的目标特征信息,多源信息融合。技术的详细示意图如图2。

multi-information融合技术,中药使用多个传感器来收集相应的各种外部信息。为方便相关研究,有必要使用多个摄像机收集不同的信息。常用的针孔相机模型,三维世界之间的关系的观点和它的投影点在图像15]

的公式,代表比例因子大小,变换矩阵(Rt)是摄像机的外部参数。旋转矩阵的实现和翻译和(16]。是内部参数矩阵,具体地说,

不失一般性,为方便研究,假设轴总是0,然后展开公式(1)获得

因此,针孔模型可以进一步表示如下:

假设有一个值的意思是0和协方差矩阵 。通过下面的目标函数我们可以得到的最大似然估计矩阵:

这个公式中的相关参数定义为

因为每个信息源的图像处理过程不互相干扰,在实践中,它通常被认为是

因此,相机标定的问题可以转化为一个非线性的二次规划问题:

在实际拍摄时,相应的相机螺旋角之间的关系θ和实际高度映射到图像中心的校准板和两者的区别运动距离的标定板如下:

相机的实际安装位置的多源信息传感技术可以通过一个简单的三角函数关系:

简化上面的公式

多源信息融合是基于多个相同或异构信息源。从融合层面,融合模型通常从三个级别的数据进行信息融合处理,功能,和决策(17]。系统结构采用信息融合技术通常可以分为集中式融合、分布式融合,混合融合体系结构。的实际问题,根据不同的源数据的特征信息,不同层次的融合方法可以单独使用或组合两个级别的进步的融合方法可以用来获得融合方案有更好的系统性能(18,19]。的基本原理和起点信息融合的概念如下:充分利用多个信息源,并结合多个信息源的冗余或互补信息在空间或时间根据特定标准来获得一个一致的测量对象的解释或描述,使信息系统拥有更好的性能比系统中包含的不同子集组成的,数据是指测量各个部分的传感器收集的数据。肌肉的组织结构和生理特性决定其功能,和肌肉功能的变化也会影响其结构。多源信息融合的具体关键技术如图3。

2.2。跳远起跳方法

跳远(跳远),这也可以叫做“快速跳远”,是一个非常古老的田径运动。运动员从准备阶段运行直线一条直线。在运行期间,一只脚在空中跳跃,最后,两只脚。进入一个地堡的运动,最后,裁判决定是否赢或输地堡(通过距离20.]。跳远最初原始人类的生活技能寻找食物和躲避野生动物,后来成为招聘的条件和方法,选择和训练士兵。首先,跳远运动员的选择需要运动员的身体素质,强大而有力的大腿肌肉和手臂肌肉,通过观察运动员的性能通过试验。在古希腊奥运会跳远已经成为官方活动,一直被人们欢迎和喜爱21]。现代跳远起源于英国。1896年雅典奥运会男子跳远作为官方证实事件。1935年,美国运动员,杰西·欧文斯打破了口径马克高度为8.13米。1948年,女子跳远被包含在伦敦奥运会的官方活动。跳远的世界上最高的组织是世界田径协会,成立于1912年,有着悠久的历史超过一百年22]。本联合会的主要职责是开发世界田径运动,指定田径比赛的计时方法,并记录为田径项目新的世界纪录。跳远由四部分组成:方法,起飞,飞行和着陆。其中,起飞行动的一个主要的链接和跳远运动技术研究的重要内容。的起飞动作跳远运动员使再跳,同时保持高速运动,而人体的水平速度在精英运动员的起飞(跳长度8 ~ 8.95 m)达到9 ~ 11.2金属氧化物半导体,重心的水平速度和起飞的最后行动也是8 ~ 10 mos,运动员的起飞时间是0.1 ~ 0.14 s [23]。跳远比赛的特点决定了跳远的收缩和下肢的关节肌肉的特点。在跳远的方法阶段,把你的脚在地面上迅速而有力。同时,略有弯曲你的手臂,从后往前摇摆,跳起来起飞,充分传播你的身体。运动员都必须完成的速度高速增长。每个关节肌肉组织快速显示各种收缩的迹象,反映出不同功能的每一个关节的肌肉组织。起飞行动期间,快速摆动,肌肉力量和体能的表演影响起飞腿的关节肌肉群。不同身体组织的协调与合作在整个跳远无疑是非常重要的,如图4。如图所示是跳远的四个组件。

2.3。肌肉特定能力的生物力学

肌肉的肌肉(骨骼肌)是人体运动系统的一个重要组成部分和人体运动的电源。可以说,肌肉也最具吸引力的研究领域在生物力学研究24]。强度因素是特别的破裂力能力下肢的肌肉组织,并提出更高的要求在踝关节的力量。因为最后一点力量立定跳远是前脚(甚至脚趾),踝关节的跖屈力是需要有一个相当大的力量。肌肉非常复杂的力学性能。它是相关肌肉的力学性能的各种组件。到目前为止,它仍在持续的研究和探索。肌肉组织结构和生物学特性确定肌肉功能,和肌肉功能的变化也会影响其结构。因此,研究肌肉组织结构和生物学的基础研究肌肉生物力学特征。为了反映肌肉的生物力学特点,建立模型是用来描述肌肉力学特性。肌肉组织结构和生物学特性确定肌肉功能,和肌肉功能的变化也会影响其结构(25]。因此,研究肌肉组织的结构和生物学的基础研究的生物力学特点的肌肉。为了反映肌肉的生物力学特点,建立模型是用来描述肌肉的力学特性。前小腿肌肉群,着陆缓冲阶段向心收缩和踏板扩展阶段的离心收缩,其角色是踝关节背屈,参与腿起飞着陆缓冲过程中按下着陆缓冲作用和背面的肌肉组织踏板扩展行动。人类骨骼肌模型的示意图如图5。

根据人体的动态和各种关节,它用于计算每个下肢关节的动力学在人体运动,和逆动力学的相关知识是用来详细说明的。身体的运动方向地面运动的链接是向上的,也就是说,髋关节,膝关节,弯曲和扩展,踝关节背屈和跖屈,重力的方向是向下的,参与运动的肌肉组织完成向心工作,和肌肉力的方向与躯干运动的方向是一致的。具体内容包括足底在起飞过程中,反应力和相对量的支持,肌肉的持续时间在起飞过程中,和相对体积的臀部、膝盖和脚踝关节(26]。根据牛顿第二定律:

脉冲可以通过积分计算GRFy起飞时间的跳远的动作。具体的公式是

在实际的实验中,使用跑步机,和具体的跟踪和运行带之间的摩擦系数是已知的,所以运行之间的摩擦带和步进过程中运行的平台

摩擦系数的计算公式,假设不改变摩擦系数与运行的速度带,

结合牛顿第二定律,我们可以得到的

简化后,GRFx可以计算,公式如下:

最后,计算是基于固定的旋转力。脚落在跑步机上时,水平力收到提供的脚跑步带。水平力的主要部分是系统旋转的惯性力。

3所示。实验在跳远起飞肌肉的生理变化

3.1。发展一个实验测试系统的特殊能力跳腿

在竞技体育,身体健康是一个运动员是否竞争的一个重要组成部分,和不同的竞技体育有不同的属性。实际使用的练习练习发展运动技能和基本运动技能所需的竞争被称为特殊的练习。如果这种类型的运动是足够接近的行动正式的竞争,运动员在训练中发挥作用。从生物力学的角度来看,这些工作必须遵循的原则动态适应,也就是说,兼容竞争比赛在以下五个方面:范围和方向的运动,运动的重要有效范围和方向,力(或肌肉力量),最大移动速度、肌肉功能状态。不管五个方面,具体的练习可以完全适应上述五个方面的竞争功能。具体培训课程的选择应尽可能基本但适应竞争的强度。跳远由四个连续的阶段:方法,起飞,飞行和着陆。在整个跳远,起飞是最重要的环节。因为它是这个阶段产生垂直速度导致身体离开地面,可以提升身体一段时间。当开始一个跳远时,运动员必须充分利用获得的速度的方法来创建尽可能多的启动速度和起飞角在最短的时间内。 The specific technique of the take-off action is divided into three stages: take-off foot landing, cushioning, and stretching. According to the particularity of the special ability training of long jump, it is used to develop and improve the special ability of long jump lower limbs, including the ability of eccentric contraction and concentric contraction, which can give full play to the energy of the athlete’s body.

在这个实验中,我们选择了8突出男性长跳投从学校的体育教育部门作为实验对象。的基本状态如表所示1。

在实验中,用摄像机记录的详细步骤在跳远运动员。中心轴的传动皮带被标识为一个正方形每20厘米的纵轴上带。的大小是 ,射击距离是10.50米。取景器的宽度可以捕捉运动员的整个身体很好。宽度是 ,快门速度是1/250。在拍摄中使用跑步机的目的是使用运动分析用于计算水平反应部队的支持,才能获得特定的跳远运动的速度在起飞过程中,可以反映在跑步机上,实际检测的结果水平跑步机运动的速度和加速度。三维AT3加速度传感器固定在运动员取代镀过程与人体的躯干和胸骨的具体情况(包括四肢)和垂直加速度的上肢运动。具体情况如图6。

3.2。一个实验在臀部的肌肉力矩变化之间的关系,膝盖和脚踝关节起飞腿和跳跃的速度

直到现在,科学技术无法直接、准确地测量人体肌肉的收缩力和特定的收缩力。但通过相应的动态测量,结合计算力学理论,扭矩引起的肌肉组织在一份联合运动终于可以获得的,也就是说,肌肉的张力扭转的程度。肌肉关节的力矩表明其强度肌肉组织的程度。活跃的肌肉(活跃的肌肉和对手的肌肉),“控制”联合是完成所有的肌肉在整个接头的性能。肌肉群运动的作用,其活动的性质都有自己的独特的特点。当转矩分析被执行时,可以学习成功和失败的技术动作,或不同运动员的技能可以比较和分析,可以定量反映这些肌肉群的功能状态和功能特征,促进人类的运动。

最后跳远性能在跳远的距离人体中心的起点,在很大程度上取决于提升的速度,也就是说,运动员的速度起飞行动结束后,这可能导致最终结果的跳远。提升速度是由肌肉的能力,特别是关节肌肉的强度和收缩在跳远。的大小和扭转关节肌肉可以反映它的程度和性质。因此,有必要讨论提升宽度和臀部的宽度,膝盖和脚踝的深度。深度跳速度之间的关系进行了研究。许多运动员和测试后,发现的最大肌肉持续时间和跳跃速度臀部、膝盖和脚踝运动员肌肉的起飞腿如表所示2。

进行相关的实验后,我们分别进行相关分析关节力矩峰值和跳跃的速度来确定它们之间的相关程度。具体结果如表所示3。

它可以看到从上面的实验结果之间的相关系数最大扭矩的髋关节和踝关节和跳跃的速度是0.514和0.523,分别与峰值点呈极显著的正相关关系( )。也有一定的膝关节力矩之间的相关性和跳跃的速度,有正相关( ),但相关性并不显著( )。

为了进一步研究关节肌肉力矩和跳跃速度之间的关系,具体的实验分为两组根据不同跳测试速度。跳8.32米/秒的速度是所有测试跳跃的中值,也就是说,9组实验跳跃(A组)和起飞的速度小于或等于8.32 m / s, 10的起飞速度测试的关闭速度跳跃。超过8.32 m / s分配给另一组(B组)。数据7,8,9比较髋部的肌肉紧张,膝盖,和脚踝关节和两组之间比较的最大肌肉值臀部、膝盖和脚踝关节上升的腿在两跳。

3.3。臀部的肌肉力矩变化的特点,膝盖,起飞腿和脚踝关节

为了进一步研究肌肉骨骼动量和跳跃速度之间的关系,基于最初的实验,最后跳测试分为两组根据跳跃速度,和 - - - - - -测试针对的是两组髋关节,膝关节和踝关节肌肉力矩样品和用于最大值。结果在表4显示的平均峰值持续时间臀部、膝盖,和脚踝关节在B组比,在A组,长和髋关节和踝关节肌肉的最大长度明显高于A组的差异( )。的扭矩可以看出,臀部、膝盖和脚踝的肌肉明显与重心的提升速度和极显著的正相关关系( )。观察两组的具体实验条件,可以看出肌肉扭矩越高,重心速度越高,尤其是髋关节和踝关节肌肉力矩,具有更重要的影响跳远的飞行速度和时间。

脚的压力中心合力的作用点的脚在地上在起飞过程中跳远运动的,也就是说,三维支持反应力的作用点在地上。某些研究和实验数据表明,压力中心的变化会影响跳远在一定程度上的影响。压力中心的变化越大,越实际起飞的影响作用,以及更糟糕的运动员努力的浓度,从而导致不满意的最终结果。这个实验的变化之间的关系进行了分析与探讨足底压力位移中心和提升速度在多个跳测试,和实际情况进行深入研究。

从表5,我们可以看到重心的速度的增加不同的跳跃,和压力中心的变化的总体趋势是下降。压力中心的变化在51.26%和74.35%之间。在两个测试的中心压脚跳如图10。

4所示。讨论

根据以上实验结果,我们发现,髋关节的脚会产生更大的髋关节伸展力矩在最初的一段时间和古怪的工作,和联合扩张是非常重要的在整个运动。整个肌肉组织起着至关重要的作用在跳远。在一段时间内开始起飞,起飞中心的膝关节脚产生更多的弯曲力矩,表明膝关节屈曲组肌肉收缩,和整个肌肉组织中发挥作用的能力在整个起飞运动,避免肌肉损伤的大腿。的肌肉紧张程度和收缩臀部,膝盖和脚踝关节起飞中心的腿是人类体重密切相关。肌肉力矩越大,速度越高提升重心,尤其是髋关节和踝关节的拉伸力提升速度有很大的影响,它也有一个非常显著的影响在随后的空中运动。压力中心的位移越小,重心的速度越高,和随后的飞行时间越长,这是非常有利于最终的好结果。它可以提高运动员的能力,提高运动员的稳定支持上升趋势,并最终提高跳跃的影响效果达到一个更长的距离。

5。结论

在跳远起飞的初始阶段,膝关节产生大屈肌力矩,即活动膝关节屈肌群的收缩,这是向前扩展引起的起飞脚和大型地面反作用力的影响当着陆。这个特性的教练和运动员应给予足够的重视培训。multi-information融合技术的基础上,本文研究了跳远起飞肌肉的特殊能力,探讨了工作状态的相关肌肉群在跳远,并找到一个合适的方法来提高运动员的起飞方法,提高运动员的空缺。时间可以最终实现更好的结果。使用multi-information融合技术进行研究,如信息处理的臀部、膝盖、脚踝起飞腿的肌肉力矩的变化,并分析和处理在一定条件以完成所需的决策和估计任务。通过比较完整的前夕跳远,速度控制测试的结果能更好地反映各关节肌肉组织的特征和法律的起飞腿适合特殊跳远。能力测试可以成为一个有效手段,跳远运动员的特殊能力测试、评估和特殊力量训练。

数据可用性

没有数据被用来支持本研究。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突与任何金融机构有关材料报告在这个手稿。