运动生物力学实践教学法实验报告范本本科生文档格式.docx

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实验六肌肉被动力—长度

性质验证

实验七肌肉主动力—长度

八模拟小论文撰写

实验目的

1．了解运动技术解析摄影方法。

2．掌握坐标解析测定的基本原理，掌握坐标解析的逻辑过程和中间数据的意义。

3．影片解析实际操作。

实

验

原

理

1.比例尺法

K为比例放大系数，是实际长度和图像长度之间的比例，X，Y为原点坐标的平移距离

2.DLT法

L—L为坐标平移、旋转、放大的系数

主要仪器和设备

1.计算机

2.自学・教学・科研一体的二维影片解析软件

步

骤

控制点:

8

摄影频率:

25帧/S

幅数:

10

人体（21）器械（3）点数:

24

身高:

164CM

体重:

60KG

用数据线将电脑与摄像机连接后，利用相关软件，采集踏板前后的10幅照片和1幅框架照片，将所采集的照片存入U盘，然后将U盘接入另一台电脑进行如下操作

1将所提取的小幅照片存入D盘Jacky文件夹中，并存入与学号相符的子文件内，并将其重命名。

2打开二维影片解析软件，输入自己的学号，提取相关图片。

3在10幅运动图片中的人体上描21个点，踏板上描3个点，数据保存在DLT3.DAT（其中21个点依次为右手掌中心，右腕关节中心，右肘关节中心，右肩关节中心，左肩关节中心，左肘关节中心，左腕关节中心，左手掌中心，右脚中心，右脚踝关节中心，右膝关节中心，右髋关节中心，左髋关节中心，左膝关节中心，左踝关节中心，左脚中心，会阴、肚脐、剑突、第7颈椎下缘、耳屏下缘处）

4在框架上标8个点，保存数据为DLT2.DAT。

5利用DOS系统，读取相关数据，在电脑上即显示出人的运动模型和现实中人的运动坐标，该坐标存放在F2D.DAT中。

6打开“File”中的“数据处理”,输edit空格F2D.DAT即可得到数据，根据数据画图。

原始数据记录

DLT1.DAT（0.1005,0.0455）（0.0945，0.5784）（0.0945，1.1033）（0.0869，1.6366）（1..0450）（1.1546,0.5766）（1.1546,1.1036）（1.1528,1.6315）

DLT2.DAT,（282.0,487.0）（284.0,388.0）（285.0,287.0）（282.0,190.0）（466.0,487.0）（466.0,386.0）（466.0,289.0）（465.0,189.0）

L1—L8.DAT-171.5615-3.8865-374.42150.9312184.2814-337.2925-0.00160.0089

DLT3.DAT踏板：

（500.0,371.0）（492.0,364.0）（478.0,328.0）（481.0,291.0）（440.0,292.0）（422.0,325.0）（429.0,351.0）（433.0,354.0）（376.0,393.0）（388.0,399.0）（434.0,443.0）（445.0,390.0）（470.0,385.0）（492.0,423.0）（486.0491.0）（492.0,498.0）（462.0,396.0）（460.0,369.0）（461.0,329.0）（469.0,272.0）（472.0,254.0）（524.0,513.0）（522.0,509.0）（518.0,503.0）离板：

（577.0,270.0）（565.0,276.0）（542.0,282.0）（562.0,263.0）（574.0,262.0）（592.0,309.0）（617.0,279.0）（622.0,283.0）（565.0,444.0）（569.0,436.0）（614.0,395.0）（580.0,363.0）（544.0,362.0）（536.0,424.0）（495.0,470.0）（494.0,489.0）（562.0,359.0）（571.0,334.0）（577.0,288.0）（571.0,249.0）（578.0,233.0）（522.0,513.0）（518.0,508.0）（514.0,503.0）

JC2DC.DAT踏板：

（1.35,0.66）（1.31,0.70）（1.23,0.89）（1.24,1.09）（1.00,1.08）（0.90,0.91）（0.94,0.77）（0.96,0.75）（0.63,0.54）（0.70,0.51）（0.97,0.28）（1.03,0.56）（1.18,0.58）（1.30,0.38）（1.27,0.02）（1.30,-0.01）（1.13,0.53）（1.12,0.67）（1.13,0.88）（1.17,1.19）（1.19,1.29）（1.49,-0.09）（1.48,-0.07）（1.45,-0.04）

离板：

（1.）（1.73,1.16）（1.60,1.13）（1.71,1.23）（1.78,1.24）（1.89,0.98）（2.）（2.06,1.12）（1.73,0.27）（1.75,0.31）（2.01,0.52）（1.81,0.70）（1.66,0.70）（1.56,0.37）（1.32,0.13）（1.32,0.03）（1.71,0.72）（1.76,0.85）（1.80,1.10）（1.77,1.31）（1.81,1.39）（1.48,-0.09）（1.45,-0.07）（1.43,-0.04）

实验结果与分析

⒈确定量程，观察数据，确定最大数与最小数的差值，并按一定比例将此区间分成若干分，由此确定单位长度。

（先在excel中输入数据，然后选定数据生成表格，复制在电子版中。

⒉根据F2D.DAT所得的坐标点，分别在踏板图和离板图上描点，按数据的顺序，将相邻两点用直线连起来，得到简易人体动作形态图。

成果小结

⒈通过本次实验课的学习，基本了解了运动技术解析的摄影方法，熟悉了运动技术解析的摄影过程。

⒉通过对坐标解析测定的基本原理的学习，掌握了坐标解析的逻辑过程和中间数据的意义。

⒊通过对影片解析的实际操作，掌握了对运动技术影片的自剪采过程，运用比例尺法DLT法，使用计算机和二维影片解析软件，对运动技术即跳远的过程进行分析。

在使用二维影片解析软件时，通过对四肢关节、脐、剑突、第7颈椎、耳廓上缘等21个点的点画，在电脑中在现人体跳远过程，便于直观，客观地分析跳远技术动作。

⒋通过本次实验，还掌握了运用所得数据，在坐标轴中描点，再现跳远过程中的踏板和离板场面。

⒌由于初次接触生物力学实验，在对二维影片解析软件使用时还不熟练，对整个生物力学实验即好奇又陌生，平时还需多加练习，多向老师请教。

以便更好地掌握实验原理和实验过程。

批语与评

分

实验指导教师：

年月日

1.了解人体模型，熟悉惯性数据及其意义。

2.掌握量测和计算人体任何动作位置时的重心坐标。

1.定比分点:

x=（1-）x+x

y=（1-）y+y

其中为分体环节质心位置比，（x，y）（x，y）为分体环节上下关节中心点的坐标，而所得（x，y）为分体环节质心所在的坐标。

2.力线平移定理:

刚体上的力可与自身平行移动到任一点（F→F），但需添加一力偶，其力偶矩等于原力对于新作用点的矩M=M（F）=Fd。

3.合力矩定理:

各分力对任一点力矩的代数和等于各分力的合力对于同一点的力矩

4.求人体总重心坐标:

公式

其中为分体环节的相对质量，而（x1c,y1c）…（x14c,y14c）为身体14

个分体环节的质心坐标。

而所得（Xc，Yc）为人体总重心所在的坐标。

人体动作照片，量测工具（尺，笔，橡皮）

1．以人体左下角边缘处o点为原点绘出直角坐起系oXY.

2．确定肩、肘、腕、髋、膝和踝关节中心点的位置。

3．确定头和手的重心位置。

头的重心在耳廓上缘中点，下面观时在两眉间，手的重心在中指的掌指关节处。

4．连接关节中心点构成人体棍图。

5．开始测量影片上各环节的长度（以毫米为单位）。

6．各环节重心至各环节近侧端关节中心的距离占整个环节长度的百分比（λ）见表2-1即中国青年人体分体环节质心比。

7．环节长度乘以环节相对重心位置百分比（λ），即为该环节质心至近侧端关节中心实长。

例如青年男性左上臂20×

0.486=9.72（mm）.应说明两点，上躯干质心是指躯干质心至两肩关节中心点连线中点的相对重心位置数据。

足重心的0.44是足重心到踝关节中心的相对重心位置数据。

8.最后用表2-2中国青年人体分体环节相对重量%计算人体总重心位置.

表2-1中国青年人体分体环节质心比λ（%）

青年男性

青年女性

手

中指的掌指关节处

前臂

41.87

42.72

上臂

48.6

46.91

足

44

小腿

40.91

40.63

大腿

47.71

45.87

上躯干

53.73

54.26

下躯干

40.54

47.36

躯干

头

耳廓上缘中点

表2-2中国青年人体分体环节相对重量%

0.64

0.49

1.30

1.18

2.61

2.62

1.50

1.38

4.00

4.55

14.00

14.28

17.00

16.53

25.60

25.87

42.70

9.30

8.60

根据数据记录：

A:

左手（3，5.3）左前臂（2.38，5.7）左上臂（2.35,6.5）

手（1.40,3.50）右前臂（3.33，5.7）右上臂（3.04，6.7）

左足（4.95，0.9）左小腿（4.6，3.38）左大腿（4，4.02）

右足（1.43，3.5）右小腿（2.7，3.2）右大腿（3.36，4.3）

躯干（3.07,6.56）头（2.72,8.44）

由公式得

B:

左手（8.99,8.17）左前臂（8.33，7.67）左上臂（8..05,8.15）

右手（6.51,6.59）右前臂（6.51,7.67）右上臂（6.75,8.5）

左足（5.48,1.6）左小腿（5.85,3.12）左大腿（6.75,5.19）

右足（10.21,3.54）右小腿（9.63,4.6）右大腿（8.44,5.87）

躯干（7.49,7.67）头（7.49,9.58）

成果小

结

1本实验在实验一的基础上，进一步学习重心坐标测定，通过本次实验，使我们了解了人体模型，可把人体简化为14各刚体；

熟悉了惯性数据及其意义。

2通过本次实验掌握了测量和计算人体任何动作位置时的重心坐标，即通过分体质心位置比，求出分体质心，然后用分体相对质量和人体总重心坐标公式，求出人体任何动作位置时的重心坐标。