用户分享｜上海体育学院的运动技能研究中心

Xsens动作捕捉 2023-05-10 2964

上海体育学院创建于1952年，是新中国成立最早的体育高等学校之一。2017年入选国家首批“双一流”建设高校和上海高水平地方高校建设序列。

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上海体育学院的运动技能研究中心拥有国内一流的试验大厅和科研设备。2003年以来在国家财政部与上海市政府的中央与地方共建项目的资助下，成立了运动技能研究中心，并于2004年扩建而成：包括25m×25m×12m三维空间的试验大厅、肌肉力量测试室、运动生物力学分析实验室、运动装备和器材研究室、运动控制与学习研究室等。

中心主要开展竞技运动技术、人体基本动作分析研究、人体关节肌肉研究、体育器械开发、运动信息分析与诊断等方面的工作，是运动人体科学专业博士硕士学位授予点及博士后流动站的重要科研基地。

竞技运动的生物力学

撑杆跳高运动员韩燕光

撑杆跳高运动员石润先

该中心致力于竞技运动的生物力学研究，旨在优化运动员的动作技术，科技助力奥运；团队成员的研究涉及田径、游泳、球类运动（网球、羽毛球、乒乓球等）、冬季运动项目等。

撑杆跳高测试现场

近期，中心的一个团队开展了撑杆跳高研究，这是国家体育总局“科技助力奥运”的一个项目。从运动学和动力学的角度捕捉运动员在整个撑杆跳高过程中的所有数据，包括助跑、起跳、团身、转体、展体、过竿等关键动作，为教练员提供技术分析结果、训练计划的建议；同时还将建立撑杆跳高运动员肌骨系统建模仿真系统以及能量模型。

QTM软件中overlay视图

Visual 3D视图

撑杆跳高测试项目设备

? 22个 Qualisys 700+摄像机

? 1个 Qualisys 210c摄像机

? 3块Kistler测力台

? 1个撑杆跳高测力穴斗

? 20米Optojump

撑杆跳高运动员姚捷

撑杆跳高运动是一个技术性非常复杂的项目，需要采集大范围的三维动作。中心配备有世界领先的实验设备，以完成此项目的研究。中心配备有22个Qualisys 700+设备，安装在撑杆跳高场地周围的地面和空中。利用Qualisys三维运动捕捉系统采集撑杆跳高运动员的各个部位运动、身体重心的运动、各个关节的角度、最后三步助跑的步长、步频、步速。同时，中心还利用Kislter 3块测力台和1个撑杆跳高测力穴斗，采集起跳前最后三步每一步的三维地面反作用力，和插杆起跳过程穴斗对杆子的三维反作用力。

运动装备的相关研究

中心与多家运动装备公司进行合作，进行多项功能性运动装备的生物力学研究，围绕预防运动损伤、提高运动能力开展相关研究。

自2006年开始，上海体育学院运动技能研究中心就成为美国耐克总公司十二家全球研发伙伴之一。期间，进行了羽毛球步法特征及专项鞋开发、北京奥运网球鞋的研发、高低帮运动鞋和踝关节损伤、篮球专项鞋与运动表现、跖趾关节特征与运动鞋开发等项目的研究。

神经-生物力学增强技术

中心还承接了国家重点研发计划“科技冬奥”重点专项《提升冬季项目运动员运动效率的神经-生物力学增强技术研究与应用》。

传统的运动学和动力学分析，基本是由表及里进行人体研究，但很难涉及中枢神经系统。而通过神经-生物力学增强技术，可以利用经颅电刺激手段帮助运动员提高运动成绩。目前，该团队正围绕这个方向，开展一系列基础研究，如技术开发、动物模型、神经影像学等项目。将来，团队会根据研究结果，制定冬季项目运动员的干预方案，从而提升冬季运动员的能力。

“撑杆跳高运动是一个技术性非常复杂的项目，需要采集大范围的三维动作。Qualisys运动捕捉设备满足撑杆跳高的测试需求，帮助我们顺利开展研究项目。”