CAJ | 학술논문

体操运动员跳马落地时下肢受到较大的冲击负荷,通常会导致关节损伤,探寻运动员落地垫力学特性的改变对下肢关节负荷的影响,旨在为下肢关节损伤的预防提供科学依据.首先,通过人体运动仿真软件LifeMod/ADAMS构建19个环节的个性化人体模型,之后,通过受试者落地过程的动作捕捉、高速摄像和测力台实验对模型加以验证,证明所建立模型的有效性.利用所建的模型,对高水平运动员在实际比赛中完成跳马技术动作进行捕捉,随后改变跳马落地垫的力学参数进行仿真研究.结果发现,人体落地冲击分为冲击和平衡两个阶段,人体肌肉骨骼系统具有缓冲减震的功能,踝、膝和髋关节分别延迟15 ms、17ms和19ms达到关节反作用力峰值.另外,落地过程中膝关节的伸肌力矩和髋关节的外展力矩分别在矢状面、额状面内起主导作用.当增加落地垫的阻尼导致踝关节在矢状面内受到的负荷明显增大,但增加刚度对体操运动员负荷的影响相对较小.而在额状面内,增加落地垫的刚度和阻尼导致下肢各关节的力矩明显增大,将增加下肢损伤的风险.
체조운동원도마락지시하지수도교대적충격부하,통상회도치관절손상,탐심운동원락지점역학특성적개변대하지관절부하적영향,지재위하지관절손상적예방제공과학의거.수선,통과인체운동방진연건LifeMod/ADAMS구건19개배절적개성화인체모형,지후,통과수시자락지과정적동작포착、고속섭상화측력태실험대모형가이험증,증명소건립모형적유효성.이용소건적모형,대고수평운동원재실제비새중완성도마기술동작진행포착,수후개변도마락지점적역학삼수진행방진연구.결과발현,인체락지충격분위충격화평형량개계단,인체기육골격계통구유완충감진적공능,과、슬화관관절분별연지15 ms、17ms화19ms체도관절반작용력봉치.령외,락지과정중슬관절적신기력구화관관절적외전력구분별재시상면、액상면내기주도작용.당증가락지점적조니도치과관절재시상면내수도적부하명현증대,단증가강도대체조운동원부하적영향상대교소.이재액상면내,증가락지점적강도화조니도치하지각관절적력구명현증대,장증가하지손상적풍험.