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惯性测量单元的自由泳游泳技术的循环内分析

中文游泳文献 2025-7-4 10:49 5人浏览 0人回复
摘要

一篇关于使用惯性测量单元(IMU)进行自由泳技术循环内分析的研究论文。论文的主要内容包括:1. 研究背景和目标:运动科学家和教练致力于识别和分析影响运动表现的关键参数,并在训练实践中对其进行优化。在游泳中, ...

一篇关于使用惯性测量单元(IMU)进行自由泳技术循环内分析的研究论文。论文的主要内容包括:
1. 研究背景和目标:
运动科学家和教练致力于识别和分析影响运动表现的关键参数,并在训练实践中对其进行优化。
游泳中,这一过程耗时且需要昂贵的专业视频设备,目前被认为是黄金标准。
惯性测量单元(IMU)对运动员来说越来越有吸引力,易于获取且佩戴不会造成干扰,因此提供了一种理想的替代传统视频支持的运动分析方法。
2. 研究方法:
研究旨在将视频分析数据的发现转移到使用IMU测量的数据上。
重点关注自由泳的关键动作,如身体翻滚、角速度和前进加速度及其循环内变化。
十名从地区到国家级的运动员进行了100米自由泳,视频记录与IMU相结合,分析关键位置,并找出游泳者之间的相似之处和差异。
3. 技术背景:
介绍了自由泳技术的规则和手臂动作的技术细节,包括手臂划水的五个阶段:入水、水下阶段、恢复阶段、抓水和推水。
讨论了踢腿动作的技术,强调了踢腿动作在自由泳中主要是为了稳定身体,不需要在垂直平面内执行。
4. 数据分析:
使用IMU传感器(由BeSB Sound & Engineering GmbH提供)收集数据,该传感器结合了3D加速度计和3D陀螺仪。
数据通过4 Hz Savitzky-Golay滤波器平滑,并与视频记录同步。
5. 研究结果:
展示了一名国家级青少年运动员在100米自由泳中33个自由泳周期的时间归一化平均值。
分析了髋部的滚动角度、前进加速度和角速度,以及手臂划水周期的关键位置。
6. 讨论:
探讨了不同表现水平的运动员在不同游泳速度和划水频率下,其IMU数据中的侧向翻滚和前进加速度是否表现出相同的特征。
讨论了自动进行自由泳循环内分析的合适方法。
7. 结论:
首次使用位于下背部的IMU来研究自由泳循环内特征。
研究结果扩展了之前更多关注全局参数(如划水频率、每次划水次数和时间)的工作。
展示了不同技能水平的运动员在IMU数据中表现出相同的特征,这对于开发算法分析自由泳划水不仅考虑频率和划水次数,还包括访问循环内参数(例如,每次手臂划水之间的时间、滚动角度、滚动幅度、加速度幅度)至关重要。
这篇论文为游泳运动员和教练提供了一种新的技术手段,以便更好地理解和优化自由泳技术,从而提高运动表现。


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