運動生物力學視角下國內外足球技術研究進展
人體是一個有機的智能整體，從大腦發出的動作指令，都需要神經、肌肉和骨骼的相互配合協調來完成，下面是小編搜集整理的一篇探究運動生物力學視角下國內外足球技術的論文范文，供大家閱讀參考。
1問題的提出
足球，有“世界第一運動”的美譽，是全球體育界最具影響力的單項體育運動。踢球是足球運動基本技術的一種。踢球指按一定的動作方法，用腳的某一部位將球踢向預定目標。主要用于傳球和射門。按腳觸球的部位，可分腳內側(腳弓)踢球、正腳背踢球、外腳背踢球、腳跟和腳尖踢球等多種方法。隨著科學技術的進步對足球技術動作的研究也在不斷完善與發展，因而從深層次發現和解讀足球技術的本質，本文試圖從足球生物力學研究的進程，了解國內外對足球技術研究的進展為國內足球生物力學研究者提供一些有益的參考。
1.1運動生物力學與足球基本技術概念界定
1.1.1運動生物力學概念界定生物力學是研究力與生物體運動、生理、病理之間關系的學科。而運動生物力學是研究運動中人體機械運動規律的一門學科，它將運動原因和人體運動統一起來進行研究。人體運動是自然界最復雜現象之一，為解決許多運動著的人體的規律，需要使用力學和生物學的基本理論和分析方法，使復雜的人體運動建立在最基本的力學和生物學規律之上。運動生物力學最終目的是：解釋不同運動項目的力學原理，為改進運動技術和改善運動環境提供理論依據。因此它以其獨特的內容及研究方式逐漸形成了一門獨立的學科。
1.1.2足球基本技術動作概念界定足球技術是在足球比賽中所采用的合理行動和動作的總稱。足球技術在比賽中有著特殊的地位，它是完成戰術配合、決定戰術效果的前提和保證。著名的前聯邦德國足球教練紹恩曾說過“:足球運動最重要的決定性的部分是技術。”隨著現代足球比賽攻守速度的不斷加快、對抗爭奪的日趨激烈，對足球技術也提出了更高的要求。從使用目的分，有進攻技術和防守技術兩大類。從表現形式分，則可分為傳球、射門、接球、運球過人、頂球、擲界外球、搶截、守門員技術等。
2研究目的及意義
2.1研究目的隨著科學技術的進步對足球技術動作的研究也在不斷完善與發展，并且不斷從深層次發現和解釋足球技術的本質，本文通過研究踢球技術的運動生物力學發展情況，試圖了解國內外對足球技術研究的進展，為國內足球教練員以及高校老師提供一定的參考。
2.2研究意義利用vicon運動捕捉光點設備和技術，對足球運動員踢球技術動作進行數據分析，為今后這類研究提供一些定量分析手段有一定的參考意義。
3研究內容
3.1文獻綜述
3.1.1足球踢球技術的二維研究和早期三維研究諾蘭和利茲在1998年發表的論文中，曾經發表了多項二維分析研究的論文，他們的研究成果有重要的現實意義：(1)對從青少年到成人這一階段踢球技術動作的一般特征演化給予了定義;(2)發現了球的最大速度(介于18至28m/s)，提供了很多非常有價值的信息來源;(3)解釋了足球運動中相互影響的本質(球的初速度是踢球腳的速度的大約1.1倍左右);(4)提供踢球腿線性運動學的相關定量數據(髖關節，膝關節和踝關節的速率);(5)報告指出了踢球腿中的角運動學參數信息(髖關節，膝蓋和腳踝中的力矩連接點);(6)記錄了踢球時地面對支撐腿的反作用力。以上結論在諾蘭2003年發表的論文中有更為全面的闡述。關于上文所提到問題的研究，已經給我們在最大程度上理解了踢球技術這個動作，并提供了非常有用的基礎性相關理論知識，但是我們也要記住，研究者進行分析研究所用的設備是十分有限，信息也是不全面的。通常使用高速電影攝影機的拍攝方法來收集信息并分析它，并且一般采用比較低的幀速率來表示拍攝速度(50Hz)。電影拍攝的方法其本質上來說只能提供一定的二維視圖分析的數據，那時絕大部分研究者既沒有先進的設備，也沒有能夠超越二維方法來進行技術分析的手段。不過隨著科技進步發展二維分析的速率限制是很容易就可以解除或者說客服的，越來越先進的高速攝影機(幀速率起碼有200Hz)的使用，讓很難達到的目標，成為了獲得可靠記錄的可能。所說這些高速攝像設備往往都是非常價格不菲的，但錄像機技術的不斷發展給我們提供了一個更經濟實惠的選擇。錄像最大弊端是它的低幀率(50或60赫茲)，這一般不適用于像踢球這樣的快速，爆發，瞬時的技巧。高速錄像系統已經開發研制出現了，但這些設備與高速膠片拍攝相機的`價格一樣不菲。
3.1.2當代足球踢的三維研究隨著科技的進步與發展，三維運動捕捉分析技術設備的普遍應用，更為詳細的定量分析文獻或者報告出現在了當時的文獻資料研究中，時間為上世紀90年代末期。一般來說，這些研究都應用了更為先進適合的方法，包括詳細的定量數據資料，對踢球技術動作的三維運動捕捉分析和對一個完整分析結果的探討。運動學參數分析在當時的文獻資料研究中被第一次被提出，萊文農和戴普納在1998年發表的論文中，首次針對業余球員的報告中就寫到了運動學描述和關于在用腿踢這個運動中最常見用腳背正面踢和用腳內側踢球技術這兩個動作的比較。他們用像素高達200赫茲幀頻，雙膠片配置硬件的相機對此做出詳細記錄。同時，報告中，他們以腳踝、膝蓋關節及髖關節或者臀部為軸心組成三個平面并給出了關于踢這個動作的一系列全面的數據：彎曲或伸展，外展或內收，內或外旋轉，速度或加速度，位移，軌跡，角速度或角加速度。他們也提出了迄今為止在文獻中唯一出現的關于骨盆在踢中的運動方向的數據。不出所料，研究人員發現用腳比用正腳踢要慢，而且小腿向外傾斜的角度更多，因為給球一個側踢得力。這項研究的價值在于它精確報告了從實驗獲得的關于踢球腿運動學的三維數據。因此，它應被視為在這個領域具有里程碑意義的報告。
人體是一個有機的智能整體，從大腦發出的動作指令，都需要神經、肌肉和骨骼的相互配合協調來完成。為了提高運動訓練的質量，達到提高運動成績和減少潛在的運動創傷的目的，有必要從系統的角度對人體動作的協調性進行研究。本文采用Vi-con系統對人體全身動作分析的一般方法進行了研究。
4結論
根據人體的生理結構特征，并依照研究目的區別，將人體分為不同的研究對象，將這些研究對象看做剛體以便進行運動技術分析，這些剛體通過踝關節、膝關節、髖關節、肩關節等關節聯系起來。運用Vicon三維運動捕捉設備，對貼于運動員肢體上的反光球(馬克)，對運動軌跡進行捕捉。利用Vicon公司的生物力學分析軟件BodyBuilder建立運動分析模型，得出每一個反光球在這個動作的運動學參數和運動特征。人體全身動作分析反光球的貼法可全身貼反光球，但反光球的貼法應根據研究目的的不同而不同，只貼在要研究的部位。
參考文獻：
[1]部義峰。正腳背踢球技術擺動腿的動力學研究[J].北京體育大學學報，2010(6)：109.
[2]田麥久。運動訓練學詞解[M].北京：北京體育大學運動訓練學教研室，1999:38.
[3]全國體院通用教材：現代足球[M].北京：人民體育出版社，2003.
[4]朱寧。足球頭頂球技術動作的生物力學分析[C].第六屆全國體育科學大會論文摘要，武漢，2000:127.
[5]趙煥彬，李建設。運動生物力學[M].北京：高等教育出版社，2008:90-142.
[6]Abdel-Aziz,Y.I.andKarara,H.M.,Directlineartransfor-mationfromcomparatorco-ordinatesintospaceco-ordinatesincloserangephotogrammetry[C].InProceedingsoftheSymposiumonCloseRangePhotogrammetry,AmericanSocietyofPhotogrammetry,1971,01-18.
[7]DeCarnys,G.andLees,A.,TheeffectsofstrengthtrainingandPracticeonsoccerthrow-inperformance[C].CommunicationtotheSixthWorldCongressofScienceandFootball,Antalya,Turkey,2007,January16-20.
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