下肢主要關節(jié)力矩和末端力關系的實驗研究與應用.pdf

1、本研究通過自行設計的下肢測力器，對24位研究對象分三個不同的組別進行了下肢末端效應器的三維力及三維力矩的測試。通過調節(jié)踏腳板與地面的角度和踏腳板與座椅的距離，測出在不同關節(jié)角度下末端效應器的力和力矩，并運用相關軟件進行了數(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出的雅各賓法，計算出髖、膝、踝的關節(jié)力矩，通過進一步分析和計算，驗證了扎齊奧爾斯基所提出的理論（即雅各賓法的實際及由實際雅各賓法轉換公式推出的當一個對象對環(huán)境發(fā)出一個靜止

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

3、（1）本研究自行設計了一套下肢測力器系統(tǒng)。通過該系統(tǒng)可測出在不同關節(jié)構形情況下下肢末端效應器所發(fā)出的力和力矩，同時可計算出下肢各主要關節(jié)的力和力矩。此系統(tǒng)適用于像劃船、自行車、舉重以及跑等項目下肢各主要關節(jié)力矩的測試及進行下肢主要關節(jié)薄弱關節(jié)的判定。 （2）本文通過實驗結果分析，可得出對于同一個體，存在著最佳的關節(jié)構形，即在某一角度，末端效應器可發(fā)出的力最大，另外，對于同一個體來說，存在左右下肢不均衡的現(xiàn)象。 （3）本文

4、通過實驗結果的分析，得出：在相同情況下，女子末端效應器所測最大力和力矩小于男子，且下肢各主要關節(jié)力矩小于男子；對于所有被測試對象，在同一關節(jié)角度，末端點所測的力達到最大時，并非下肢各主要關節(jié)力矩值也達到最大，即下肢各主要關節(jié)力矩達到最大時的關節(jié)位置與肌肉發(fā)出力最大時的關節(jié)位置并非總是一致。 （4）本文通過下肢各主要關節(jié)力和力矩的測試及分析，從實驗上驗證了扎齊奧爾斯基的理論，并進一步得出：對于每個被測試者，在不同的下肢關節(jié)構形中，