マルチボディパワーアナリシスによるエネルギーフローを考慮したむち運動の解析

使用多体功率分析分析考虑能量流的鞭子运动

• 批准号: 25750324
• 负责人: 尾崎 宏樹
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: National Agency for the Advancement of Sports and Health
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-25750324/
• 关键词: エネルギーフロー; キック; むち動作; マルチボディーパワーアナリシス

本研究は、むち運動であるキック動作をマルチボティーパワーアナリシス法を用いて解析し、エネルギーフローからみた動作の評価をするとともに、その数理モデルを構築しようとするものであった。本研究では、日本代表選手を含むサッカー選手、学生サッカー選手等を被験者とし、３次元動作分析システムによって収集した身体の位置に関するデータを二重振り子モデルを用いて解析した。その結果、スイング速度への筋力の貢献はある一定程度にとどまり、スイング速度の大小は、内力による貢献に左右されることがわかった。スイング速度の高い技術巧者は、まず、高い助走速度によって身体を移動させ、それによって蹴り脚大腿に大きなエネルギーが流入していた。その後股関節屈曲によってエネルギーが生成されていた。そのエネルギーが下腿へと流出して行く際、膝関節角度を制御し、もっとも効率のよい姿勢をとろうとしていたと考えれられる。大腿の角速度が最大の時、膝関節角度が９０度であることが本モデルで最も効果的にエネルギーを伝達できる。本実験での技術巧者の多くもおよそ９０度の姿勢をとっていた。また、膝関節伸展によってエネルギーが更に生成され、ボールインパクト直前にスイング速度が最大となっていた。これらのことあから、ある一定程度の筋力を有する選手が、さらにスイング速度を高めようとする際、まず、助走速度を高め、さらにその後の支持脚接地による急激な停止によって大腿の回転を加速することが有効と考えられる。更に、大腿のエネルギーを効率的に下腿に伝達するため、大腿の角速度が最大になる時、膝関節角度を９０度に近づけることが望ましい。これらの知見から、筋力は十分にある大学女子サッカー選手を対象にトレーニングを行い、その後のスイング速度の変化を観察する調査を実施中である。本研究で用いた二重振り子モデルでは、二関節筋を考慮できないため、今後の更なる考察が必要である。

本研究旨在利用多体功率分析方法对踢腿运动这种鞭打运动进行分析，从能量流的角度对其运动进行评估，并为其构建数学模型。在本研究中，我们以包括日本国家队球员和学生足球运动员在内的足球运动员为对象，并使用双摆模型分析了使用三维运动分析系统收集的身体姿势数据。结果表明，肌力对挥杆速度的贡献保持在一定水平，且挥杆速度的大小受内力贡献的影响。高挥杆速度的熟练球员首先以高接近速度移动身体，这导致大量能量流向踢球腿的大腿。然后通过髋部弯曲产生能量。当能量流向小腿时，人们认为身体正在试图控制膝关节的角度并采取最有效的姿势。当大腿的角速度最大时，当膝关节角度为90度时，该模型中能量传输最有效。本次实验中不少技术人员也采取了90度左右的姿势。膝盖伸展产生了更多能量，挥杆速度在击球之前达到最大。基于这些事实，当一个具有一定肌肉力量的运动员试图进一步提高挥杆速度时，他首先会提高助跑速度，然后在支撑腿接触时突然停止，从而加速大腿的旋转。这被认为是有效的。此外，为了将大腿的能量有效地传递至小腿，希望大腿角速度最大时膝关节角度接近90度。基于这些发现，我们正在进行一项研究，训练具有足够肌肉力量的女大学足球运动员，并观察其挥杆速度的变化。本研究使用的双摆模型无法考虑双关节肌肉，因此未来需要进一步考虑。