基于惯性测量单元的女子速度滑冰运动员下肢运动协调特征研究

作者：马玉丹; 温朝晖^*; 具中山; 李兴帼

来源：北京体育大学学报, 2021, 44(12): 98-109.

DOI：10.19582/j.cnki.11-3785/g8.2021.12.009

• 速度滑冰
• 运动协调
• 向量编码
• 惯性测量单元

目的：运动协调性是影响速度滑冰运动员运动表现的重要因素之一。由于缺少相关研究，目前对速度滑冰运动员下肢运动协调性特征的了解非常有限。因此，本研究目的是基于惯性测量单元分析女子速度滑冰运动员下肢运动协调性，探讨基于惯性测量单元评估下肢运动协调的可行性。方法：以7名女子速度滑冰运动员为研究对象，利用基于惯性测量单元的无线可穿戴式动作捕捉系统采集运动员在室内400 m椭圆形场地的运动学数据，采样频率为100 HZ。选择运动员在直道阶段的下肢髋、膝和踝关节角度的时间序列数据，基于向量编码技术对10个步态周期数据进行计算，通过关节间耦合角来量化下肢关节间协调性。结果：1）女子速度滑冰运动员直道阶段右腿支撑阶段占步态周期的65%，右腿摆动阶段占步态周期的35%，其中，双支撑阶段占整个步态周期的26%;2）左侧髋、膝和踝关节与右侧髋、膝和踝关节在相同时间的角度变化不同，但是，在整个时间周期的变化趋势类似；3）右侧髋-膝和膝-踝关节的耦合角度变化趋势类似，均表现出3个波峰和3个波谷；4）髋-膝关节耦合角相位频数分布方面，膝关节主导相位在支撑阶段占优，髋关节主导相位在摆动阶段占优；膝-踝关节耦合角相位频数分布方面，膝关节主导相位在支撑阶段和摆动阶段均占优。结论：基于惯性测量单元测量的数据可以较好的计算出女子速度滑冰运动员髋、膝和踝关节的运动表现特征以及运动协调特征，膝关节主导相位在下肢运动协调模式中起重要作用。

• 单位
  汕尾职业技术学院