运用仿真计算对跳远踏跳姿势的优化

摘      要：运用多刚体模型及现代计算机仿真技术，探讨人体在不同姿势下踏板所引起的跳远远度的变化特征，以寻找最佳的起跳着板姿势。结果表明：着板时小腿的姿态角、膝关节角不同组合可以使人体获得相同的远度，故仅凭着板角的大小来衡量着板技术的优劣显然是不合理的；跳远踏跳着板时刻、人体各环节姿态角对跳远距离的影响作用大小并不一致，其重要性排序依次为踏跳腿小腿的姿态角最重要，其次是踏跳腿的膝角，而躯干斜角、大腿夹角及摆动腿的膝角对跳远距离的影响相对较小；运动员在跳远踏跳着板时刻，一定存在一个最佳的踏跳腿膝关节角和小腿与地面的夹角，以这种方式上板，可获得最大的跳远距离。
关  键  词：运动生物力学；跳远；起跳姿势；多刚体模型
中图分类号：K890；G852    文献标识码：A    文章编号：1006-7116(2012)04-0092-06

Abstract: According to the characteristics of body movement at board striding for taking off in long jump, and by ap-plying a multiple rigid body model and modern computer simulation technology, the authors probed into the character-istics of changing of long jump farness caused by board striding in different postures, so as to seek for the optimal board striding for taking off posture, and revealed the following findings: different combinations of shank attitude angle and knee joint angle formed at board striding enable the body to reach the same farness, therefore it is obviously irra-tional to judge the performance of board striding technology based solely on the magnitude of board striding angle; at the moment of board striding for taking off in long jump, the magnitudes of influence of attitude angles of various body parts on long jump distance are different, the order of their importance is in turn the attitude angle of the shank of the take-off leg as the most important one, followed by the knee angle of the take-off leg, while the influence of torso tilting angle, thigh included angle and the knee angle of the swinging leg on long jump distance is relatively small; at the mo-ment a long jumper strides on the board for taking off in long jump, there certainly are an optimal knee joint angle of the take-off leg and an optimal included angle between the shank and the ground, which enable the long jumper to reach the farthest long jump distance if he/she strides on the board in such a way.
Key words: sports biomechanics；long jump；take-off posture；multiple rigid body model