6.3.1.1 研究对象
选取12名上海体育学院体教专业球类专项男性运动员作为研究对象,基本情况如表6-4所示。所有受试者于实验前确认24小时内未从事剧烈运动,确定其下肢和足部半年内无明显损伤,解剖结构和机能正常,身体状况以及运动能力良好,并均已在训练或练习中熟练掌握跳深动作,理解本实验意图并签署同意书。
表6-4 受试者基本情况一览表
6.3.1.2 运动学的选取
强缓冲鞋(High-cushioning Shoe,HS):选取国际某知名品牌运动鞋作为测试用鞋,其Phylon鞋中底(对泡沫材料进行发泡后再压缩的一种材料,其特点是轻便、柔软、弹性好,具有很好的缓震性能)配备全掌Max Air气垫单元,具备强缓冲功能,重量455.0±0.2g(图6-12)。
对照鞋(Control Shoe,CS):以无中底材料、几乎无缓冲的普通鞋作为对照鞋进行研究,重量275.0±0.2g。
图6-12 实验用强缓冲运动鞋
6.3.1.3 着陆测试动作
测试包括三种下落高度和两种下落方式在内的着陆测试,即每位受试者需完成共12组测试(2种鞋×3种高度×2种着陆方式),每组重复3次,休息间隔为5分钟。其中高度分别为30cm、45cm和60cm;下落方式为主动着陆反跳和被动着陆(图6-13),具体动作为:
图6-13 动作示意图:主动着陆反跳(左)和被动着陆(右)[31]
主动着陆反跳:受试者双脚站立与翻板器水平面,脚距与肩同宽,双手交叉抱于胸前,同步信号开始后,两脚脚尖缓慢由翻板边缘向测力台下滑,尽量确保无垂直初速下落,着陆后迅速尽力向上垂直跳起(无摆臂)。
被动着陆:受试者双脚开立站于翻板。给与受试者“准备”口令后,通过随机控制翻板突然下翻,使受试者在基本无预知的情况下完成被动着陆。同时,安排测试人员在旁保障被动着陆时受试者的安全。
6.3.1.4 实验所用测试仪器
1)运动学捕捉系统
英国生产的Vicon红外高速运动捕捉系统和MX13型号的8台摄像头,采样频率为120赫兹,利用Workstation5.1软件对信号进行实时监控和采集,确保不同条件下触地过程中两款鞋的膝关节最大屈曲角度基本一致。
2)测力台
瑞士生产的Kistler三维测力台(长×宽:90cm×60cm),型号9287B,内置信号放大器,本实验的采样频率为1200赫兹。
3)加速度信号分析系统
德国Biovision公司生产的双轴加速度计3个,测量范围为:±20g和±50g(g=9.81m/s);尺寸为:10mm×9mm×9mm和14mm×14mm×14mm;重量为:4g和20g。本实验的采样频率为1200Hz。测试前先利用Dasy Lab8.0软件对三个加速度计的X轴和Y轴进行标定,其中量程为50g的放置于鞋跟,另两个则放置于股直肌和股二头肌,分别代表股四头肌软组织和股后肌群软组织,其中X轴垂直于皮肤表面,而Y轴则与肌肉长轴水平。
4)自制可调节高度翻板器
自主设计并加工制作的翻板器(长×宽×高:60cm×80cm×70cm)。可调节的高度为20~65cm,翻板器后方有间隔为5cm的插孔,可通过人工操作插销使翻板突然下翻(图6-14)。
图6-14 测试现场仪器架设和受试者下落正、侧面观
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