下肢主要關(guān)節(jié)力矩和末端力關(guān)系的實(shí)驗(yàn)研究與應(yīng)用.pdf

1、本研究通過自行設(shè)計(jì)的下肢測(cè)力器，對(duì)24位研究對(duì)象分三個(gè)不同的組別進(jìn)行了下肢末端效應(yīng)器的三維力及三維力矩的測(cè)試。通過調(diào)節(jié)踏腳板與地面的角度和踏腳板與座椅的距離，測(cè)出在不同關(guān)節(jié)角度下末端效應(yīng)器的力和力矩，并運(yùn)用相關(guān)軟件進(jìn)行了數(shù)據(jù)的分析和處理，根據(jù)扎齊奧爾斯基通過虛功理論所導(dǎo)出的雅各賓法，計(jì)算出髖、膝、踝的關(guān)節(jié)力矩，通過進(jìn)一步分析和計(jì)算，驗(yàn)證了扎齊奧爾斯基所提出的理論（即雅各賓法的實(shí)際及由實(shí)際雅各賓法轉(zhuǎn)換公式推出的當(dāng)一個(gè)對(duì)象對(duì)環(huán)境發(fā)出一個(gè)靜止

2、力，并且身體姿態(tài)和力的方向都不變，那么，在所包括的關(guān)節(jié)中的力矩就唯一確定了，末端點(diǎn)力的任何增加都需要在所有的關(guān)節(jié)力矩中同時(shí)的成比例地增加），得出同一關(guān)節(jié)角度下，下肢主要關(guān)節(jié)（髖、膝、踝）力矩的增加關(guān)系，即髖、膝、踝關(guān)節(jié)力矩的增加比例。在此基礎(chǔ)上，得出所測(cè)試的所有個(gè)體中，在不同關(guān)節(jié)角度和末端效應(yīng)器所發(fā)不同力的情況下，下肢主要關(guān)節(jié)（髖、膝、踝）力矩增加的比例關(guān)系，可以此來判定薄弱環(huán)節(jié)，為運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練和技術(shù)診斷提供指導(dǎo)。本研究結(jié)論如下：

3、（1）本研究自行設(shè)計(jì)了一套下肢測(cè)力器系統(tǒng)。通過該系統(tǒng)可測(cè)出在不同關(guān)節(jié)構(gòu)形情況下下肢末端效應(yīng)器所發(fā)出的力和力矩，同時(shí)可計(jì)算出下肢各主要關(guān)節(jié)的力和力矩。此系統(tǒng)適用于像劃船、自行車、舉重以及跑等項(xiàng)目下肢各主要關(guān)節(jié)力矩的測(cè)試及進(jìn)行下肢主要關(guān)節(jié)薄弱關(guān)節(jié)的判定。 （2）本文通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，可得出對(duì)于同一個(gè)體，存在著最佳的關(guān)節(jié)構(gòu)形，即在某一角度，末端效應(yīng)器可發(fā)出的力最大，另外，對(duì)于同一個(gè)體來說，存在左右下肢不均衡的現(xiàn)象。 （3）本文

4、通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，得出：在相同情況下，女子末端效應(yīng)器所測(cè)最大力和力矩小于男子，且下肢各主要關(guān)節(jié)力矩小于男子；對(duì)于所有被測(cè)試對(duì)象，在同一關(guān)節(jié)角度，末端點(diǎn)所測(cè)的力達(dá)到最大時(shí)，并非下肢各主要關(guān)節(jié)力矩值也達(dá)到最大，即下肢各主要關(guān)節(jié)力矩達(dá)到最大時(shí)的關(guān)節(jié)位置與肌肉發(fā)出力最大時(shí)的關(guān)節(jié)位置并非總是一致。 （4）本文通過下肢各主要關(guān)節(jié)力和力矩的測(cè)試及分析，從實(shí)驗(yàn)上驗(yàn)證了扎齊奧爾斯基的理論，并進(jìn)一步得出：對(duì)于每個(gè)被測(cè)試者，在不同的下肢關(guān)節(jié)構(gòu)形中，