《动作分析理论》课件：探索人体运动奥秘.pptVIP

动作分析理论：探索人体运动奥秘

课程简介：动作分析的重要性提升运动表现通过精细的动作分析，可以发现运动员技术动作中的不足，从而进行针对性的改进，提高运动效率和竞技水平。例如，通过分析跳远运动员的起跳角度和速度，优化其技术动作。促进康复治疗动作分析在康复医学中扮演着重要角色，它可以客观评估患者的运动功能，为制定个性化的康复计划提供依据，并监测康复效果。比如，分析中风患者的步态，了解其行走障碍的程度和原因，制定相应的康复方案。预防运动损伤

运动学基础：位置、速度、加速度位置位置描述物体在空间中的坐标，是运动学分析的基础。通常使用三维坐标系来表示人体各关节或身体部位的位置，例如肩关节、肘关节、腕关节等。速度速度描述物体位置随时间的变化率，包括线速度和角速度。速度是分析运动快慢和方向的关键指标，例如跑步速度、投掷速度等。加速度

运动学坐标系的选择与建立全局坐标系全局坐标系是固定的参考系，用于描述整个运动过程。通常选择地面或实验室作为参考系，例如地面坐标系、世界坐标系等。局部坐标系局部坐标系是附着在人体或身体部位上的参考系，用于描述该部位的运动。例如，髋关节坐标系、膝关节坐标系、踝关节坐标系等。坐标系转换

运动学分析工具：光学动作捕捉系统高精度光学动作捕捉系统通过多个摄像头捕捉反射标记点的运动轨迹，具有较高的精度，可以实现毫米级的测量精度。多自由度光学动作捕捉系统可以同时捕捉多个标记点的运动，从而实现对人体多个关节或身体部位的运动分析。三维重建

运动学分析工具：惯性测量单元（IMU）1小型化IMU由加速度计和陀螺仪组成，体积小巧，可以穿戴在人体上，实现对人体运动的实时监测。2低成本相比于光学动作捕捉系统，IMU的成本较低，可以应用于大规模的运动监测和分析。无线传输

运动学分析工具：测力台测量力测力台可以测量人体与地面之间的作用力，包括垂直力、前后力和左右力。1测量力矩测力台可以测量人体与地面之间的力矩，反映了人体对地面的旋转效应。2中心压力测力台可以计算人体与地面之间的中心压力，反映了人体重心的位置。3

运动学数据处理：滤波与降噪1原始数据运动学数据通常包含噪声，例如传感器误差、环境干扰等。2滤波滤波是去除噪声的常用方法，常用的滤波器包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器等。3降噪降噪是进一步提高数据质量的方法，常用的降噪方法包括小波变换、经验模态分解等。

运动学数据处理：坐标转换1原始坐标2旋转3平移4目标坐标

运动学数据处理：参数计算运动学参数的计算是动作分析的重要环节，可以提取反映运动特征的指标。常用的运动学参数包括：关节角度、关节角速度、关节角加速度、步长、步频、速度、加速度等。这些参数可以用于评估运动技术、诊断运动损伤、制定康复计划等。

运动学实例分析：步态分析正常步态正常步态具有一定的周期性和对称性，步长、步频、速度等参数在一定范围内波动。异常步态异常步态是指偏离正常步态的行走模式，常见于神经系统疾病、骨科疾病等患者。步态分析步态分析可以客观评估患者的步态特征，为诊断疾病、制定康复计划提供依据。

运动学实例分析：跳跃动作分析起跳阶段分析起跳角度、起跳速度、关节角度等参数，评估起跳技术的优劣。飞行阶段分析飞行高度、飞行距离、身体姿态等参数，评估空中姿态的合理性。落地阶段分析落地角度、落地速度、关节受力等参数，评估落地技术的安全性和缓冲效果。

运动学实例分析：投掷动作分析准备阶段分析身体姿态、重心位置、关节角度等参数，评估准备姿势的稳定性和协调性。加速阶段分析关节角速度、肌肉活动模式、力量传递等参数，评估加速过程的效率和力量输出。释放阶段分析释放角度、释放速度、旋转速度等参数，评估释放瞬间的精确性和控制力。

运动力学基础：力、力矩、惯性力力是物体之间相互作用的原因，是改变物体运动状态的根本原因。常用的力单位是牛顿（N）。力矩力矩是力对物体的转动效应，是改变物体转动状态的根本原因。常用的力矩单位是牛顿·米（N·m）。惯性惯性是物体抵抗运动状态改变的性质，质量越大，惯性越大。惯性对于分析运动过程中的稳定性和控制力至关重要。

运动力学分析：牛顿运动定律第一定律一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到外力迫使它改变这种状态为止。第二定律物体的加速度与物体所受的合外力成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与合外力的方向相同。第三定律两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。

运动力学分析：反作用力1地面反作用力地面反作用力是人体与地面相互作用的力，对于分析步态、跳跃等运动至关重要。测力台可以测量地面反作用力的大小和方向。2关节反作用力关节反作用力是关节之间相互作用的力，对于分析关节受力情况和损伤风险至关重要。生物力学模型可以估计关节反作用力的大小和方向。3肌肉力量肌肉力量是人体产生运动的根本动力，对