实验对象

一般来说，样本含量越大越容易反映总体的特征,但是样本含量受到实 验设备、测试人员和受试者招募等因素制约，要反映出一个项目的技术特征， 最佳的受试者是高水平运动员。如果研究目的为探讨不同动作规格对运动 的影响表现或不同因素对运动技术的影响，则选择不同技术水平的受试者8 至10人为宜，有条件的可能会招募更多受试者。根据Cohen和Lily的研 究，在进行运动技术分析时，5人的样本含量即能包含总体80%以上的运动 特征,所以即使实验对象是高水平运动员，也不能低于5个样本。①2008年 洪瑞枚的《国内优秀舞者倒踢紫金冠动作之生物力学特性分析》、2004年蔡 梓林的《柔道大外割技术不同破势方法之生物力学分析-——个案分析》、2005 年刘俊辉的《短距离之中式起跑对生物力学探讨》、2006年庄梓林的《单脚起 跳扣球动作之生物力学分析》选择的是5名高水平运动员作为受试者。当然 高水平受试者难以寻找,迫于条件限制有些研究选择的受试者人数就少于5 人。如2003年，胡雁宾的《优秀运动员24式太极拳主要动作生物力学分析》

① 李世明，李学贞，徐迪生:《运动生物力学研究中统计方法应用的几个问题》，载《广州 体育学院学报》,2004年第1期，第39页。

测试了 3个受试者;2007年，石俊男的《女子羽毛球杀球与跳杀动作之三维 运动学分析》测试了 4个受试者；2008年，赖昭名的《武术八极拳震脚发劲动 作之生物力学分析》测试了 1名高水平运动员和1名初学者。

鉴于本课题研究是针对咏春拳典型动作进行的生物力学分析，不涉及影 响因素对动作优劣比较的“质”的判断，也迫于咏春拳高水平受试者难以寻找 的现实，将受试者定为上海咏春拳教学中心的5名教练，其中包括2008年佛 山全国咏春拳搏击比赛第一名的教练吴XX.具体信息参见表11-1。

表11-1受试者基本信息表

序号	姓名	身高（厘米）	体重（千克）	年龄（岁）	教龄（年）	习练咏春拳年限（年）
1	吴XX	170	68	31	6	9
2	马X	173	75	23	4	5
3	杰X	180	80	27	4	6
4	王X	171	60	22	1	3
5	曾XX	167	65	25	1	3

 

第二节实验方法

一、 实验时间与地点

实验时间：2011年6月23日至2011年6月26日。

实验地点:上海体育学院人体运动科学大楼技能研究中心实验大厅。

二、 测试仪器及实验工具

根据上海体育学院运动生物力学技能研究中心实验室操作规范，为了最 大程度减小误差,所有受试者统一穿着VICON测试系统专用服装和武术平 底牛皮练功鞋进行测试。实验采用VICON系统、Noraxon肌电系统、Kistler 测力台系统等进行数据同步采集，采用内同步连接方式。

（―）VICON 系统

采用英国产Vicon硬件及其配套软件系统，16台MX_F40摄影头，直径 为14cm的Mark球,采用频率设为120Hz_o

 

（二） 测力台系统

采用瑞士奇石乐公司产两块Kistler三维测力台（Force Plate）,规格为 90cmX60cmX 10cm （长X宽X高），型号为9287B,测试最大垂直力可达 20kN,最大侧向力可达10kN。本次实验设置采样频率为1200Hz。

（三） 电信号系统

本次实验使用的是美国Noraxon公司生产的表面肌电采集与分析系 统'软件为MyoResearch XP Master Edition 1. 08. 16_o本次实验的采样频率 设置为1000Hz,肌电原始数据采集与后期分析均在Noraxon公司肌电硬件 配套的软件中进行。

实验使用的肌电片为上海仁和医疗设备有限公司生产的心电电极（银/ 氯化银），电极粘附区30mm直径,导电区l（）mm直径。

（四） 设备同步

Vicon、测力台、Noraxon无线肌电系统通过模数转换器连接并同步，三 机同步进行数据采集。

（五） 运动学与动力学信号采集软件

使用由Vicon公司研发的Nexus信号采集与处理软件（使用的版本为 Vicon Nexus 1.7. 1）.同步采集运动学与动力学原始信号，之后进行包括 Mark球命名、噪讯去除、轨迹删补在内的前期信号处理。

 

益

图 11-1 Vicon Nexus 1.7 操作界面

（六）3D生物力学分析软件

使用由美国C-Motion公司研发的Visual3D分析软件（简称为V3D,版 本为Visual3D V4. 75. 12）,对获取的Vicon运动学数据、Kistler测力台三维 力的数据进行生物力学处理与分析。

 

图11-2 Visual3D三维生物力学分析软件操作界面

（-t）Noraxon无线肌电采集与分析软件

本次实验采用Noraxon配套软件对肌电（Electromyography,简称 EMG）信号进行采集与分析,其中后期数据分析包括了滤波、整流、肌肉激活 顺序、持续时间等。

 

图11-3 Noraxon无线肌电信号采集与分析软件界面

 

（八）其他实验用品

电脑、酒精、药棉、刮毛器、剪刀、透明胶带、双面胶带、电源连接线等。

三、实验步骤

（一） 前期准备

实验前，对包括Vicon系统、测力台、无线肌电系统、配套电脑及胶带、肌 电片、电源等所有仪器进行校准，并调试同步信号，利用Vicon标定架进行三 维空间标定。

（二） 受试者热身

受试者穿着Vicon测试专用短裤，做慢走、动态拉伸、武术热身动作10 分钟，测试人员对受试者说明测试动作顺序及测试过程中的相关事项。受试 者清楚整个实验流程和熟悉实验环境后并且感觉身体状态良好，示意可以进 行测试时，开始进行实验。

（三） mark球的放置

运用49个直径为14mm的红外反光标志球（Mark球），由熟悉实验室规 范操作的测试人员进行操作粘贴,然后用Vicon系统检查确定，进行正式动 作测试前先进行静态拍摄。

图11-4受试者贴Mark球、肌电片、肌电信号发射器

 

表11-2 Mark球名称及位置表

序号	英文缩写	中文名称
1	RHEAD	头右侧耳上缘
2	LHEAD	头左侧耳上缘
3	FHEAIJ	头前部眉心上缘
4	BHEAD	头后部枕骨上缘
5	CERV7	第七颈椎
6	THVE10	第十胸椎
7	STERN	胸骨柄
8	TRNK1	躯干跟踪点1
9	TRNK2	躯干跟踪点2
10	LASIS	左侧骼前上棘
11	RASIS	右侧骼前上棘
12	LPSIS	左侧骼后上棘
13	RPSIS	右侧骼后上棘
14	LICST	左侧骼棘上缘
15	RICST	右侧擀棘上缘
16	LTRC)C	左侧大转子
17	RTR()C	右侧大转子
18	RSHO	右侧肩峰
19	RARM1	右侧上臂跟踪点1
20	RELB1	右侧肘关节外侧点
21	RELB2	右侧肘关节内侧点
22	RWRA1	右侧腕关节外侧点
23	RWRA2	右侧腕关节内侧点
24	RHAND	右手中指根部跟踪点
25	RTH1	右侧大腿跟踪点1
26	RLEP	右侧膝关节外侧点
27	RMEP	右侧膝关节内侧点
28	RLME	右侧踝关节外侧点
29	RMME	右侧跺关节内侧点
30	RLPT	右脚第一趾骨外侧
31	RMPT	右脚第一趾骨内侧

 

续表

序号	英文缩写	中文名称
32	RTTOE	右脚大拇指尖
33	LSHO	左侧肩峰
34	LARM1	左侧上臂跟踪点1
35	LE1.B1	左侧肘关节外侧点
36	LELB2	左侧肘关节内侧点
37	LFRM1	左侧前臂1
38	LFAM2	左侧前臂2
39	LWRA1	左侧腕关节外侧点
40	LWRA2	左侧腕关节内侧点
41	LHAND	左手中指根部跟踪点
42	LTH1	左侧大腿跟踪点1
43	LLEP	左侧膝关节外侧点
44	LMEP	左侧膝关节内侧点
45	LLME	左侧踝关节外侧点
46	LMME	左侧踝关节内侧点
47	LLPT	左脚第一趾骨外侧
48	LMPT	左脚第一趾骨内侧
49	LFTM1	左脚大拇指尖

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