最优立定跳远技术模板的获取方法技术

本发明专利技术提供最优立定跳远技术模板的获取方法，包括采集一运动员立定跳远全过程的运动学、动力学数据；依据所述数据中对应起跳全程的数据建立起跳正向动力学方程，并结合立定跳远时足‑支撑面之间的压力分布获取起跳技术方程；依据所述数据中对应腾空时的数据，建立下肢的目标函数，并结合人体空中相对运动规律获取腾空技术方程；依据运动员的足踝部的高分辨率断层影像建立足骨几何模型和有限元模型，计算得到最佳落地动作；建立最优立定跳远技术模板。本发明专利技术能为立定跳远技术(关节运动学)人工智能诊断提供匹配模板，为运动辅具优化设计提供理论依据。

The method of obtaining the best standing long jump technique template

【技术实现步骤摘要】
最优立定跳远技术模板的获取方法
本专利技术涉及运动康复工程领域，具体涉及最优立定跳远技术模板的获取方法。
技术介绍
“全民健身、健康第一”是国家发展战略，《国家体育锻炼标准》是国家对学生体质健康方面的基本要求。为了进一步贯彻落实该标准，“体育课”的重要性凸显，如中考(初中学业水平考试)时，立定跳远不仅能发展下肢爆发力，同时能发展躯干和上肢的力量和协调性。2014年，《国家学生体质健康标准》中规定立定跳远是初中、高中、大学每年的必测项目。每年全国约有一千万参加中考的学生。对于初中生，立定跳远时存在两个问题：跳不远和足跟痛。不是所有的可靠性都需要大数据支撑，也不是所有的显著性分析都要依赖统计学。立定跳远能够建立微分方程进行分析吗？如何建立？尚不是很清楚。事实上，立定跳远的最优方法也是可以算出来的。我们知道，解决动力学问题有两种方法：一种是建立动力学方程，求方程的解析解或数值解，以确定人体环节、质心的坐标、速度、加速度的变化规律；另一种是变分方法，其实质是求函数的极值，这意味着“可能的运动是无限的，最优的运动是唯一的”。变分法是最小作本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.最优立定跳远技术模板的获取方法，其特征在于，包括：/nS1：通过运动捕捉系统和足底压力测试系统采集一运动员立定跳远全过程的运动学、动力学数据；/nS2：依据所述数据中对应起跳全程的数据建立起跳正向动力学方程，并结合立定跳远时足-支撑面之间的压力分布获取起跳技术方程，计算得到最佳起跳全程时间；/nS3：依据所述数据中对应腾空时的数据，建立下肢的目标函数，并结合人体空中相对运动规律获取腾空技术方程，计算得到最佳起跳角度；/nS4：通过CT扫描获取所述一运动员的足踝部的高分辨率断层影像，并依据所述断层影像建立足骨几何模型和有限元模型，计算得到最佳落地动作；/nS5：依据所述最佳起跳全程时间、最佳...

【技术特征摘要】
1.最优立定跳远技术模板的获取方法，其特征在于，包括：
S1：通过运动捕捉系统和足底压力测试系统采集一运动员立定跳远全过程的运动学、动力学数据；
S2：依据所述数据中对应起跳全程的数据建立起跳正向动力学方程，并结合立定跳远时足-支撑面之间的压力分布获取起跳技术方程，计算得到最佳起跳全程时间；
S3：依据所述数据中对应腾空时的数据，建立下肢的目标函数，并结合人体空中相对运动规律获取腾空技术方程，计算得到最佳起跳角度；
S4：通过CT扫描获取所述一运动员的足踝部的高分辨率断层影像，并依据所述断层影像建立足骨几何模型和有限元模型，计算得到最佳落地动作；
S5：依据所述最佳起跳全程时间、最佳起跳角度以及最佳落地动作建立最优立定跳远技术模板。


2.如权利要求1所述的最优立定跳远技术模板的获取方法，其特征在于，所述S2具体为：
计算起跳阶段垂直方向压力：



其中，Pij(t)为某一时刻t的垂直方向压力，p(i,j)(t)表示位置为(i,j)的传感器在某一时刻的压力值，T为整个起跳阶段的时间，m,n分别表示长度、宽度上传感器的数量；
起跳阶段垂直方向压力-时间关系：
确定所述方程1的边界条件为时间，开始时间为Pij(t)＝1，结束时间为Pij(t)＝0；
计算起跳阶段垂直方向压力冲量：



依据方程2以及动量定理计算得到起跳速度最大所对应的最佳起跳全程时间为在[0,T]区间上max(Ipij)时。


3.如权利要求1所述的最优立定跳远技术模板的获取方法，其特征在于，所述S3中的建立下肢的目标函数，具体为：
建立第一目标函数：



其中，所述x为水平位移，y为垂直位移，为vo起跳速度，α为起跳角度，g为重...

【专利技术属性】
技术研发人员：范毅方，樊瑜波，陈学灿，
申请(专利权)人：福建师范大学，
类型：发明
国别省市：福建;35