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英国体育专家丹尼·萧谈身体力学方面知识(图)


  丹尼·萧:大家下午好。欢迎大家参加今天的工作室,今天讲座的主要内容是体育科学,体育科学主要研究的是人身体动作的一些方式。

  我的名字叫丹尼·萧,来自英国。体育科学其实包括很多方面,有身体力学方面,还有生物力学方面的知识。而我们今天要讲到的这部分就是身体力学方面,主要是身体的一些机能构造在运动当中的一些体现, 具体而言是指身体里骨骼和肌肉的构造,在运动当中的表现。所以我们会需要一些同学到场上来跟我们进行互动,也希望大家能够积极一点。

  请问谁愿意首先上台来?(有一位现场同学上台参与互动)

  我会在你的身体上放一些标记的点。你的动作可以大一些,这样的话我们可以从屏幕上看到身体的动作和躯体的情况。通过这样一种方式我们可以更好的监控动作,从而和标准动作进行比较,来训练和教导运动员。你可以做一个打高尔夫球的动作,所以我们可以用这种方式在真正的体育运动中去实践它。你转过身来可以看到自己的动作。这个动作看上去跟高尔夫球场上的很多动作一样,但实际上还是有一些细微的区别。我们可以看到上面的每一个点都是放在运动的关节部位的。所以,当我们想监控一个人的动作的时候,我们就可以去监控他们身上的这些点对点之间直线的距离就可以了。

  现在我们就可以看看现实生活中,一个高尔夫球运动员准备去击一个高尔夫球时的动作是什么样的。我们可以想象一下,就像刚才放在那位同学身上的那些小点将会放在幻灯片上的这个人的肩膀上、臀的两侧、膝盖以及脚的部位。所以当我们把运动员身上的各个点连起来的时候可以看到这个运动员身体的状况,并用直线连起来。这是一个运动员非常基本的模型,我们并不一定非要找到这个运动员身上的中心在哪里,只要这些点和线可以显示他身躯的动作就可以了。我可以用这样一个模型去追踪运动员任何一个细小的动作,不管是他肩膀的动作或是他腿部的动作都可以。我们也可以追踪他的高尔夫球棒的动作,因为上面也有两个粘上去的小点。所以当他动作进行的时候,我们就可以来分析他的每一个细小动作。

  所以,即便是很小的一点点动作,我们也可以从高尔夫球棒的移动和身体的移动看出来。很重要的一点是,我们必须把每一个标记的小点放在正确的位置上。这样才能反映出一些真正起作用的一些关键点的动作。你们可能会觉得为什么要这样做?为什么要这样来测量人的动作?我们想通过这样的方式来找到哪怕是一点点细微的区别,而正是这些细小的区别真正区别出了好的运动员和一流运动员之间的差距。

  我继续让它动作,一直到高尔夫球甩到最高处。如果我们看这条黄线的话,就可以看出这个运动员的手臂动作,他的每一个角度和关节的活动。也许这位运动员打出的球并不一定飞得最远,于是我们可以对比他手臂的运动角度来分析他这个动作做得到底是好还是不好。如果我们分析了这些线与线之间的角度,发现他的动作做的很好的时候,我们可以跟他说你要记住这个动作,然后继续去练习这样一个正确的动作。如果我们通过研究这些黄线发现他动作不是很标准,哪怕是非常细小的错误动作,我们也可以告诉他或者纠正他,让他在以后的训练当中能够更加注意这些。

  这项科技还有一个作用就是我们可以看出运动员在做这些动作时候的速度是怎样的。我们可以测量出高尔夫球棒击球时的速度,所以当高尔夫球棒击到球的时候,我们可以看出这个速度到底是多少,并进而分析出这样一个速度对于该击球动作是否合适、有效。所以我们可以看到他是正好要击这个球,而这个球也即将要飞出去。我们可以对照这个球飞出的距离和这个运动员实际上使用的力度和速度来测量这个动作的标准性。这样的话,我们就可以知道怎么样去改进运动员的动作,使他做的更好。通过这样一个科技的展示,我们可以发现这套软件系统可以监控人的动作,可以测量肌肉的力度,可以测量速度和很多东西。

  现在我想向大家展示的是怎么样把这套系统用在比较不一样的地方。在英国的大学里我做了很多关于研究马的动作和人的动作的一些工作,我所谓的这个不同的地方就是我下面要展示的一匹马和一个人同时在行走过程当中的动作,需要注意的一点是,当我们去分析一个骑马人的动作的时候,我们实际上是研究两个主体同时进行的动作,我会把刚才用的那些小标同时用在马和人的身上。我们可以看到马和人身体的形状,可以看到马的头部和它的后腿,人的形状也同样很清楚。我们可以用这样一个系统来三维的观测运动员的动作。可以从不同的角度来观测他们的动作,可以让这个画面感觉是马在朝你走过来,感觉是马从屏幕的后面走向你们,一直朝着那个方向走下去,我知道你们并不指望马会真的从你们身边走过去。我们也可以转一下,从马的后部来看这样一个动作,如果仔细看的话,会发现人的身躯是有一点弯的,不是直的。可以看出人坐在马上的时候,实际上像刚才这位同学展示的动作一样,是弯着的。如果人在做这样一个动作,坐在马上的话,会发现他的身体的很多重量是把马推向右边的。所以用这样一个软件观测以后,我们就可以告诉这个骑马的运动员说,你应该把身子坐直。因为当这个运动员明年来参加北京奥运会的时候,他是想来夺冠的,但是如果他在马上都不能坐直的话就会影响马的表现,以至于他们不能获得金牌。

  所以,不管在马上的这位运动员是谁,他都需要一个专业的专家来指导他进行在马上的身体的动作。这样的话,这个运动员才有可能在明年赢得北京的奥运会,甚至在2012年赢得在英国举行的奥运会,这也就是体育科学为提高运动成绩所做出的贡献。

  我们也想通过这个软件向大家展示我们怎么来测量体育运动器械的动作轨迹的。我知道网球在中国也是非常受欢迎的,你们有多少人玩过网球?(现场一半的同学举手)非常好,我们相信你们都会打的比我好。我们可以用这个软件来监控网球在运动当中的轨迹,这是非常重要的。从这个运动员刚刚准备扔起这个球的时候开始测量,了解这个运动员扔起球的方向和角度,我们就可以知道他的动作是否有效。很多人在打网球的时候扔球的动作和方向其实都是错误的,我也是其中的一员。有的时候运动员会扔的比较靠后,有的时候会比较朝前,但是事实上我们是应该有一个固定的方向去扔球的。因此通过该技术就可以决定球到底应该朝什么样的方向走,也可以测量出球的理想飞行高度。当它朝天空上飞的时候,我们可以跟踪这个球,看出它到底飞的有多高、多快。这个方向已经非常接近它的实际理想路线,于是进一步我们要做的就是让运动员记住他扔球的力度与方向。

  这样就可以测量出球的飞行高度,也可以同时测量出该飞行高度是否最利于运动员击球,以及监测出运动员在击球的时候身体的体态和姿势。所以,就像刚才所说的,用同样的技术,在这个运动员身上画出一道道直线看出该运动员运动的轨迹。我们可以看到运动员的手臂是完全朝后的,这样的一个动作是比较理想的。但是,如果这个运动员的手臂不是处于最理想的方向去走的话,很有可能会导致受伤。为了避免运动员受伤的情况出现,我们可以适时的监控运动员的动作轨迹。可以看到球在下降的过程当中被击中。通过这个点与点之间距离的迅速增长,知道球的速度被迅速提升,而身上的那些点之间的距离基本上是相等的。于是,通过这些点与点之间的距离我们监测了运动员击球过程中每个动作的速度。

  最后我想向大家介绍的是怎样监控身体的每个关节在运动中的轨迹。以膝关节为例,可以看到它的运动基本上是呈直线上下运动的,这样的话我们就可以知道膝盖的直线运动到底是靠哪一块肌肉来支撑的,通过跟踪这样的动作我们也可以知道肌肉控制该动作用了多大的力度,所以对任何一个来参加北京奥运会的自行车项目的运动员来说,这个技术都是非常重要的。

  我想向大家展示的是一个非常简单的运动-踢毽, 当北京奥运会的时候,这项运动会变得越来越普遍。我们可以在屏幕上看到我们的身体是怎样进行简单运动的,可以看到什么人在进行动作,什么人在静止,

  关节是怎么运动的。我们来仔细看一下这个动作的每一步,因为每个动作进行的时候很多关节的运动幅度都是很大的。我们可以在屏幕上看到他们的幅度真的是非常大。所以很多人在日常生活中,业余的空闲当中玩这样一些活动,实际上也是非常大运动量的。中国人在日常生活中从事踢毽子是有利于身体健康的,在英国也许我们也应该多玩一些类似的运动。当我回到英国以后也会把这样一项运动介绍给我大学的同事们。

  我们今天所做的都是让大家初步了解一下体育科学方面的知识,我们主要看的是身体力学方面的知识,身体是怎么样运动,怎么样分配自己的力量,我们可以用这样一项技术来测量人体的运动轨迹。可以去针对一个非常年轻的小朋友来测量他的运动,看看他是否有潜力成为优秀的运动员;同时,我们也可以用该系统提供的信息来帮助他成为优秀的运动员。甚至有一天成为奥林匹克冠军或者是世界冠军。

(责任编辑:buyi)
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