运用生物力学方法验证太极拳中的“含胸拔背”-论文.pdf

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1、2014年4月第4期体育世界SportsWorldNO．4．Apr．2014运用生物力学方法验证太极拳中的“含胸拔背"左秀华胡晓琛胡雁宾摘要：在对太极拳技术方法的研究中，多半是以几百年传承下来的太极拳拳理为依据。这些拳理，大多数都是拳师们在自己练习的过程中，通过自身的实践经验和身体的本体感受而得来的。而这种经验又是通过言传身教的方法流传下来。在当今社会，太极拳乃至中华武术要想走向世界，就必须使这些传统的宝贵经验科学化，规范化。本文借助运动生物力学的研究方法和先进的的实验仪器(QUALISYS-MCU500gT-~-Sg_射测试系统)，对普及面最广，

2、而且保留着传统杨式大架太极拳风格特点的24式太极拳的主要动作做以生物力学的研究分析。本文从胸椎曲率的曲线图上看到，在整个动作的完成过程中，上身始终保持含胸姿势。这也验证了太极拳“含胸拔背”的动作要领。并且在动作的演练过程中，胸椎的弯曲度不是一成不变的，而是遵循重心后移时，胸椎弯曲度逐渐加大，即含胸幅度加大；前移时胸椎弯曲度逐渐减小，即含胸幅度减小的规律。从而为太极拳的技术研究提供一定的科学实验依据。关键词：生物力学；太极拳；“含胸拔背”以往在太极拳拳理中对身型的要求是：“含胸拔背、查寻了全国中文体育期刊的13个核心期刊近十年关收腹敛臀。”这是长期以

3、来，经拳师不断实践总结出来于太极拳在运动生物力学方面研究的文献，以及相关论的经验之谈。已经成为一种约定俗成、墨守成规的东西。文、著作。但是，在具体实践中，是否每一个动作在练习的过1．2．2专家访谈法程中都能遵循“含胸拔背”这一规律，我们从来没有用咨询了北京体育大学武术系和运动生物力学教研室科学的方法加以验证。QUALISYS系统能直接计算出受试的老师和专家，向其请教有关论文实验设计、数据分析者胸椎弯曲度的变化。本实验通过具体的实验数据分析，等方面的问题。为太极拳是否真的能做到“含胸拔背”给出科学的验证1．2．3三维运动学测试与分析和补充。应用红外远

4、射测试系统对24式太极拳的主要动作进1．研究对象与方法行三维生物力学分析。l_1研究对象1．2．3．1QUALISYS—MCu500红外远射测试系统简介研究对象为三位亚洲武术锦标赛、全国武术锦标赛应用瑞典产QUALISYS-MCU500红外远射测试系统以及全国太极拳、剑锦标赛冠军。运动员基本情况见表1。(六个镜头)对24式太极拳的全套动作进行拍摄，拍摄表1运动员基本情况统计表频率为2O幅／秒$140幅／秒。下面对QUALISYS系统进行简单的介绍。QUALISYS系统即红外光点测试系统。它有六个镜头对准研究对象可将其运动的全过程进行测试。与传统的高

5、速摄影(录像)与解析方法相比，红外光点测试系统省却了人工解析的繁重工作，不但可以对测试结果进行快速反馈，而且避免了人工判读测试点所产生的人为误差。QUALISYS系统由MCU(MotionCaptureUnit)、反射标志物、计算机及相关软件组成。其基本工作原理为：将反射物置于红外光环境中，镜头将捕捉由标志物反射的红外光线，1．2研究方法并计算反射标志物在空间的位置。红外光由MCU的红外1．2．1文献资料法发光二极管发射。反射标志物表面是一种特殊的反光材作者简介：左秀华海军陆战学院陆战队系助教胡晓琛北京语言大学体育部讲师胡雁宾北京中医药大学体育部副

6、教授一42一料，如果有一束光向标志物射去，其反射光中相当大的时间为10秒，共200个和400个画面。系统自动计算六个部分将沿着入射的方向发射回来。MCU集红外光线发射、镜头的标定参数，并对是否通过标定进行判定。图象获取、图象处理和数据传输功能为一体，是该系统1．2．3．3．3动作技术测试的核心部分。一个MCU可以获取图象的2维坐标，两个以受试运动员进行一定的准备活动后在其身体测试部上的MCU获取的2维坐标经过合成就可以得到图象的3维位贴置反射标志点。为减少系统误差，所有项目运动员数据。本系统配备6台MCU，他们依次串联就进行同步测标志点的设置均由一

7、人完成。身贴标志点的运动员在测量。在进行测量过程中，只要某个反射标志物反射的红试范围内完成一套动作，每个被测试者演练3—4次，取外光在某个瞬间能够被2个以上的MCU捕捉，该标志物的测试效果最好的一次进行分析。三维坐标就可准确地获得。因此，该系统能够方便、快测试效果如图2所示捷、准确地获得复杂运动的三维运动信息。实验现场布置及系统工作原理如图2所示。图2QUALISYS~U试太极拳效果1．2．3．4数据处理方法测试完毕后，对画面中各点进行定义，系统自动计算并给出各标志点相对于空间标定坐标系的三维坐标。1．2．3．4．1数据处理方法和指标图1QUALI

8、SYS~试系统工作原理及试验现场示意图应用QUALISYS系统中的QTools软件和Excel软件对一1．2．3．2标志点