平衡木屈体前空翻转体180°起跳动作的计算机仿真研究

摘要： 目的:平衡木木上起跳是高难度分值空翻动作的关键技术,本文旨在揭示平衡木屈体前空翻转体180°(简称 “F180”)起跳阶段运动技术及下肢动力学特征。方法:使用3台高速摄像机(300Hz)对世界冠军眭禄F180起跳动作进行拍摄及三维运动学分析,基于LifeMod 建立19个环节个性化人体模型和平衡木模型,仿真F180的起跳动作。通过比较实际运动和仿真结果,验证所建模型的有效性。最后分析人体下肢发力特点及承受的内外负荷。结果:F180起跳阶段,运动员下肢髋、膝和踝关节反作用力依次增大,踝关节负载最大;下肢木上反作用力、关节反作用力和关节力矩均是右侧大于左侧;矢状面和额状面内关节力矩均为髋大于膝,踝最小;平衡木水平反作用力左右方向相反、大小接近。结论:平衡木F180,运动员为了保证起跳效果和稳定性,双脚必须同时起跳,且都应向正中矢状面发力,大小接近。髋关节力矩在F180起跳中起主要作用,右腿为主要发力腿。下肢关节力及力矩的有效协调配合,提供了F180起跳垂直动量及向左转体角动量