體育強(qiáng)則中國強(qiáng)，國運(yùn)興則體育興。一個(gè)國家的體育運(yùn)動(dòng)水平在某種程度上反映了該國的社會(huì)狀況、經(jīng)濟(jì)形勢(shì)和精神面貌，體現(xiàn)著該國的國力。因此，為了在競(jìng)技體育中取得好成績(jī)，人們?cè)絹碓阶⒅剡\(yùn)用生物力學(xué)手段來指導(dǎo)訓(xùn)練和比賽。
 
運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)主要研究人體結(jié)構(gòu)的受力過程、影響以及運(yùn)動(dòng)技術(shù)力學(xué)規(guī)律。它的重要意義在于，如果了解了人體上力的大小、方向和變化規(guī)律，便可為運(yùn)動(dòng)員及其教練、人體工程學(xué)家、神經(jīng)�？漆t(yī)師等領(lǐng)域的研究者提供極為寶貴的訊息。研究力作用效應(yīng)的一個(gè)基本出發(fā)點(diǎn)就是對(duì)力進(jìn)行定量觀測(cè)和分析，這就要依賴于一系列的硬件設(shè)備。  
測(cè)力臺(tái)一直是運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究領(lǐng)域的有力測(cè)試工具，它可以用于分析運(yùn)動(dòng)員在步行、跑步或其他體育鍛煉（如跳躍）時(shí)所施加的推力。測(cè)力平臺(tái)可檢測(cè)和測(cè)量加速度、反應(yīng)時(shí)間和可能的推力缺陷，這意味著它可以在訓(xùn)練期間為比賽和康復(fù)運(yùn)動(dòng)員的表現(xiàn)評(píng)估提供極好的支持。本文將具體講解三維測(cè)力臺(tái)的原理、應(yīng)用及具體的研究案例。
 
測(cè)力臺(tái)的概念
測(cè)力臺(tái)是一種用于人體運(yùn)動(dòng)力學(xué)研究的設(shè)備，通常呈長方形，由踏板、高精度的傳感器和穩(wěn)固的底座三部分構(gòu)成。踏板與底座之間通過四角安裝的傳感器相連，這些傳感器能夠捕捉到受試者在踏板上施加的力。當(dāng)受試者的腳部接觸平臺(tái)時(shí)，傳感器能夠測(cè)量出垂直向下的力、水平方向的力和前后方向的力，從而為研究者提供全面的數(shù)據(jù)。
 
這類平臺(tái)在人體運(yùn)動(dòng)研究中扮演著重要角色，特別適用于分析跑步、跳躍、投擲、舉重等運(yùn)動(dòng)中下肢的動(dòng)態(tài)用力情況。此外，它還能測(cè)量上肢的接觸力、力矩以及人體在靜止?fàn)顟B(tài)下的重心變化。  
當(dāng)人體站在臺(tái)面并運(yùn)動(dòng)時(shí)，人與測(cè)力臺(tái)之間的相互作用可由4個(gè)對(duì)稱分布的三維力傳感器進(jìn)行檢測(cè)，經(jīng)過放大器放大和 AD 卡數(shù)字化后，我們就可以得到豎直、前后、左右三個(gè)方向上力的大�。ㄈ鏔x、Fy、Fz）。如果我們以一定頻率在時(shí)間軸上連續(xù)采集，就可以獲得人與測(cè)力臺(tái)作用時(shí)間內(nèi)的一系列力值。我們知道，有了力，就可以求加速度，對(duì)加速度一重積分，可以求得速度，對(duì)加速度二重積分，可以求得位移。在知道臺(tái)面尺寸后，還可以求得三個(gè)方向的力矩（如Mx、My、Mz）以及壓心坐標(biāo)（如COP_X、COP_Y）等。
 
測(cè)力臺(tái)的分類
依據(jù)傳感器的不同，測(cè)力臺(tái)可分為：以壓電晶體為傳感器的測(cè)力臺(tái)，以電阻應(yīng)變片為傳感器的測(cè)力臺(tái)。

• 以壓電晶體為傳感器的測(cè)力臺(tái)

以壓電晶體為傳感器的測(cè)力臺(tái)每個(gè)傳感器是由3組環(huán)狀的石英壓電晶體疊加在一起形成圓柱形，這3組壓電晶體由于其分別從單晶硅上切割方向各不相同，即分別沿平行于X,Y,Z軸3個(gè)不同方向切割，所以3個(gè)方向的力對(duì)每一組壓電晶體產(chǎn)生壓電效應(yīng)也各不相同。
 
例如,最上方向的那個(gè)環(huán)，當(dāng)受到X方向的作用力Fx時(shí)，會(huì)因?yàn)閴弘娦��?yīng)在圓環(huán)的上、下表面產(chǎn)生電荷，而對(duì)Y,Z方向的力則無此效應(yīng)。以此類推，中間的環(huán)和最下邊的環(huán)則只分別對(duì)Y,Z方向的力有壓電效應(yīng)。由于電荷量和力的大小成比，通過對(duì)電荷量的測(cè)定，就可以得到相應(yīng)方向力的數(shù)值。該數(shù)值不僅反應(yīng)彈性力，還有慣性力，這就是壓電式測(cè)力平臺(tái)能更精確地測(cè)試動(dòng)態(tài)力不需要速度或加速度補(bǔ)償?shù)幕�本原理�?br />  

• Kistler三維測(cè)力臺(tái)

Kislter出品的生物力學(xué)測(cè)試系統(tǒng)提供高精度動(dòng)作分析，是提高運(yùn)動(dòng)技能、完善康復(fù)治療和改進(jìn)產(chǎn)品和工藝人體工程學(xué)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)科研工具。對(duì)于步態(tài)和運(yùn)動(dòng)分析、體能訓(xùn)練、田徑比賽，或?qū)τ谔囟óa(chǎn)品的使用，Kistler動(dòng)態(tài)測(cè)力系統(tǒng)可以提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，并可以結(jié)合配套軟件對(duì)運(yùn)動(dòng)模式進(jìn)行分析、評(píng)價(jià)和對(duì)比。Kistler三維測(cè)力臺(tái)特別注重易用性和操作便捷性，絕大多數(shù)型號(hào)已進(jìn)行數(shù)字化改型，無需連接數(shù)采，直接連接PC端。  
除體育訓(xùn)練外，Kistler測(cè)力臺(tái)還可用于動(dòng)作技術(shù)的地面反作用力的測(cè)試、下肢運(yùn)動(dòng)損傷、預(yù)防損傷、穩(wěn)定能力、平衡能力的測(cè)試、運(yùn)動(dòng)裝備（如運(yùn)動(dòng)鞋）的運(yùn)動(dòng)性能測(cè)試、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地材質(zhì)的緩沖性能測(cè)試等運(yùn)動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域。  
功能特點(diǎn)

1. 高固有頻率、高阻尼、高精度
2. 優(yōu)異的線性和靈敏度
3. 在極寬的測(cè)量范圍內(nèi)保持長期穩(wěn)定
4. 能對(duì)每個(gè)快速動(dòng)作進(jìn)行精密測(cè)量
5. 支持與視頻分析/運(yùn)動(dòng)分析一起使用
6. 高分辨率和可靠性
7. 可記錄較小的力（例如兒童）
8. 抗過載能力強(qiáng)，使用壽命長且無老化
9. 產(chǎn)品類型全面，擅長檢測(cè)上肢力和地面反作用力

 

• 以電阻應(yīng)變片為傳感器的測(cè)力臺(tái)

用電阻片制作的傳感器形式是多種多樣的，常用的有圓環(huán)式、雙環(huán)式、圓柱式以及輪輻式。它們均屬于“變形型"測(cè)力平臺(tái)，因?yàn)檫@些傳感器的變形與力大小成正比，所以它們是通過測(cè)傳感器的變形轉(zhuǎn)換成力的大小。電阻片貼在傳感器變形的部位，使其與傳感器變形一致，電阻片的變形通過電橋轉(zhuǎn)化為電壓的變化，最后與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連得到6個(gè)力的參量。

 Bertec三維測(cè)力臺(tái)
 Bertec是國際公認(rèn)的研究級(jí)生物力學(xué)設(shè)備及軟件的設(shè)計(jì)者、制造者和銷售者。耐克公司、美國奧林匹克游泳隊(duì)、豐田機(jī)器人公司、美國國立衛(wèi)生研究院、克利夫蘭診所、梅奧診所、哈佛大學(xué)等全球數(shù)百家機(jī)構(gòu)都曾使用Bertec的產(chǎn)品。  
Bertec測(cè)力臺(tái)是由其專利的應(yīng)變測(cè)量技術(shù)、先進(jìn)的電子技術(shù)、創(chuàng)新的機(jī)械設(shè)計(jì)和高質(zhì)量的制造技術(shù)所創(chuàng)造的優(yōu)質(zhì)測(cè)力板，可應(yīng)用在步態(tài)、平衡、跳躍、奔跑等多種運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的研究中。Bertec擁有固定式與便攜式兩種測(cè)力臺(tái)，便攜式方便移動(dòng)，允許在更自然的環(huán)境中收集數(shù)據(jù)。
   
功能特點(diǎn)

1. 測(cè)量精度高
2. 串?dāng)_小、無漂移
3. 模擬信號(hào)處理為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，不受外界干擾
4. 多種尺寸和負(fù)載范圍的測(cè)力臺(tái)可供選擇，以滿足不同實(shí)驗(yàn)需求
5. 可一次同步40+ 固定式測(cè)力臺(tái)
6. 可結(jié)合運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)同步采集

 
測(cè)力臺(tái)的應(yīng)用方向
測(cè)力臺(tái)的兩個(gè)主要應(yīng)用方向是預(yù)防損傷和提高運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)。在預(yù)防損傷方面，姿勢(shì)穩(wěn)定性、跳躍和著地是預(yù)防性研究的主要領(lǐng)域，目的是避免運(yùn)動(dòng)員因姿勢(shì)不當(dāng)問題而受傷。在提高運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)方面，測(cè)力臺(tái)可以用來研究各種類型的跳躍和伸展運(yùn)動(dòng)，以測(cè)量跳躍的力和高度等，也可以研究更基本的運(yùn)動(dòng)動(dòng)作，如短跑、步行或敏捷性測(cè)試等。
  
特別是在跳躍領(lǐng)域，測(cè)力臺(tái)可用于測(cè)量和分析橫向跳躍，訓(xùn)練員和教練通常使用便攜式三維測(cè)力板來記錄運(yùn)動(dòng)員的平衡性和穩(wěn)定性。在測(cè)力臺(tái)上進(jìn)行的跳躍測(cè)試不僅具有極高的可重復(fù)性、可靠性和易操作性，而且測(cè)力臺(tái)所需的配置時(shí)間很短，可以快速連續(xù)地對(duì)大批運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行測(cè)試。每個(gè)運(yùn)動(dòng)員測(cè)試時(shí)所需要的配置時(shí)間很短，而且可以快速連續(xù)地對(duì)大批運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行測(cè)試。此外，在測(cè)力臺(tái)上進(jìn)行任何類型的測(cè)試都很難作弊，無論是掩蓋受傷或疼痛，還是表現(xiàn)得比實(shí)際情況更強(qiáng)、更快或更有力，因?yàn)閿?shù)據(jù)不會(huì)騙人。
 
三維測(cè)力系統(tǒng) 
如果測(cè)力臺(tái)結(jié)合其他設(shè)備收集圖像和生物肌電數(shù)據(jù)，還可以構(gòu)成三維測(cè)力系統(tǒng)對(duì)運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行綜合的生物力學(xué)分析。三維測(cè)力系統(tǒng)通常由三維動(dòng)作捕捉系統(tǒng)、三維測(cè)力臺(tái)和表面肌電測(cè)試系統(tǒng)組成。這三種設(shè)備分別用于采集人體在步行過程中各個(gè)關(guān)節(jié)點(diǎn)的精確三維坐標(biāo)、足底與支撐面之間的壓力（包括垂直、左右和前后三個(gè)方向的力），以及EMG肌電信號(hào)。通過專業(yè)的步態(tài)分析軟件，可以進(jìn)行三維重建和模型分析，從而得到人體運(yùn)動(dòng)時(shí)的步態(tài)參數(shù)。
 
光學(xué)運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)
借助紅外高速攝像機(jī)捕捉人體在三維空間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡變化，并通過空間坐標(biāo)的形式輸出數(shù)據(jù)。瑞典Qualisys光學(xué)運(yùn)動(dòng)捕捉成立于1989年，是全球領(lǐng)先的光學(xué)運(yùn)動(dòng)捕捉產(chǎn)品和服務(wù)的供應(yīng)商。無論是室內(nèi)、室外、陸地或者水下，都有專業(yè)的解決方案。
   
Qualisys功能特點(diǎn)

1. 獨(dú)創(chuàng)的主動(dòng)濾波功能，可在復(fù)雜光線環(huán)境下實(shí)驗(yàn)；
2. 高采樣率、高分辨率；
3. 串聯(lián)連接，快速便攜；
4. 低延遲、高精度；
5. 對(duì)流散熱，使用壽命長，極低故障率；
6. 兼容主動(dòng)和被動(dòng)標(biāo)記，更加寬廣捕捉范圍；
7. PAF自動(dòng)報(bào)告功能(步態(tài)、跑步、自行車等)。

 
表面肌電測(cè)試系統(tǒng)
實(shí)時(shí)采集人體運(yùn)動(dòng)中肌電信號(hào)的變化，經(jīng)過放大、濾波及模/數(shù)轉(zhuǎn)換，形成量化的肌電波形及數(shù)據(jù)，因其安全、無創(chuàng)測(cè)量的有點(diǎn)在康復(fù)醫(yī)學(xué)工程界及生物力學(xué)研究中備受關(guān)注。由意大利Cometa公司開發(fā)的無線表面肌電測(cè)試系統(tǒng)是典型代表，系統(tǒng)可以與Qualisys動(dòng)捕系統(tǒng)同步測(cè)量，可以更詳盡地描述步態(tài)特征。  
Cometa功能特點(diǎn)：

1. WIFI無線傳輸距離30m
2. 連續(xù)工作10小時(shí)
3. 內(nèi)置三軸加速度計(jì)
4. 共模抑制比≥120dB
5. 采樣率2000Hz
6. 通道之間無漂移
7. 支持視頻同步
8. 支持離線采集存儲(chǔ)

Qualisys運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)配套的QTM（Qualisys Track Manager)軟件具有較高的可拓展性，通過預(yù)留的數(shù)據(jù)接口可以快速將Kistler測(cè)力臺(tái)和Cometa表面肌電等設(shè)備集成進(jìn)來，同步記錄數(shù)據(jù)。  
測(cè)力臺(tái)的應(yīng)用領(lǐng)域
測(cè)力臺(tái)在體育運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。如田徑、滑冰、足球、射擊、排球、籃球以及其他與姿勢(shì)、跳躍和杠桿有關(guān)的壓力運(yùn)動(dòng)，正確地將所有的力量放在地面上實(shí)際上對(duì)于運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)和預(yù)防傷害都至關(guān)重要。
 
應(yīng)用案例
1.  落地高度對(duì)高水平短跑運(yùn)動(dòng)員跳深動(dòng)作下肢生物力學(xué)和反應(yīng)性力量的影響
南京大學(xué)、江蘇省體育科學(xué)研究所、南京理工大學(xué)的臧宇、許貽林等人進(jìn)行了一項(xiàng)研究，檢查落地高度對(duì)高水平短跑運(yùn)動(dòng)員跳深動(dòng)作下肢生物力學(xué)和反應(yīng)性力量的影響并進(jìn)一步確定下肢生物力學(xué)指標(biāo)與反應(yīng)性力量指標(biāo)之間的關(guān)聯(lián)性以及跳深動(dòng)作的最佳負(fù)荷高度。研究者邀請(qǐng)14名男子高水平短跑運(yùn)動(dòng)員參與四種落地高度下（0.15m 、0.30m、0.45m和0.60m）的跳深動(dòng)作測(cè)試，使用6臺(tái)紅外高速攝像機(jī)和2塊三維測(cè)力臺(tái)同步采集跳深動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)學(xué)和地面反作用力信號(hào)。研究表明，落地高度顯著影響跳深動(dòng)作的下肢生物力學(xué)和反應(yīng)性力量指標(biāo)，蹬伸階段垂直地面反作用力和平均功率輸出與反應(yīng)性力量指標(biāo)均存在非常顯著的相關(guān)性，在0.15m-0.60m的落地高度范圍內(nèi)存在實(shí)現(xiàn)跳深動(dòng)作最大平均力學(xué)功率輸出的最佳負(fù)荷高度。建議針對(duì)高水平短跑運(yùn)動(dòng)員跳深訓(xùn)練時(shí)應(yīng)該根據(jù)個(gè)體運(yùn)動(dòng)員的最大平均功率輸出、反應(yīng)力量指數(shù)和反應(yīng)力量比等指標(biāo)確定最佳負(fù)荷高度，以實(shí)現(xiàn)最佳訓(xùn)練效果并預(yù)防運(yùn)動(dòng)損傷。
2.  乒乓球運(yùn)動(dòng)員膝關(guān)節(jié)損傷機(jī)制研究
為了解不同性別乒乓球運(yùn)動(dòng)員完成并步、跳步、跨步3種常用步法時(shí)膝關(guān)節(jié)的負(fù)荷特征，并探析乒乓球運(yùn)動(dòng)員膝關(guān)節(jié)的損傷機(jī)制。寧波大學(xué)、國家體育總局育科學(xué)研究所、北京體育大學(xué)、華北電力大學(xué)的周星棟、張曉棟等人對(duì)乒乓球男、女各10名運(yùn)動(dòng)員完成3種常用步法動(dòng)作時(shí)的下肢運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和處理，并運(yùn)用方差分析法比較不同性別、不同技術(shù)之間的差異。研究表明，膝關(guān)節(jié)屈曲狀態(tài)下，較大的地面反作用力和膝關(guān)節(jié)外展角易導(dǎo)致乒乓球運(yùn)動(dòng)員前交叉韌帶損傷，女運(yùn)動(dòng)員的損傷風(fēng)險(xiǎn)小于男運(yùn)動(dòng)員，跳步的損傷風(fēng)險(xiǎn)小于并步和跨步；水平向后和向左的力易造成乒乓球運(yùn)動(dòng)員軟骨和半月板損傷；過大的伸膝力矩易導(dǎo)致乒乓球運(yùn)動(dòng)員髕腱末端病和髕骨軟化。
3.  對(duì)撐竿跳高助跑和起跳的生物力學(xué)參數(shù)進(jìn)行因子分析
上海體育大學(xué)、新疆財(cái)經(jīng)大學(xué)信息管理學(xué)院的李夏媛、夏正亮 、謝武等人探索了一種參數(shù)系統(tǒng)并建立線性預(yù)測(cè)模型，以有效、全面地評(píng)估撐桿跳高成績(jī)。研究者使用Qualisys動(dòng)作捕捉系統(tǒng)（200Hz）和三個(gè)Kistler測(cè)力平臺(tái)（2000Hz）收集運(yùn)動(dòng)員起跑和騰空的運(yùn)動(dòng)學(xué)和地面反作用力數(shù)據(jù)。最后，對(duì)8名運(yùn)動(dòng)員30 次成功跳馬的 26 個(gè)生物力學(xué)參數(shù)進(jìn)行了因子分析，并對(duì)提取的因子進(jìn)行了線性回歸分析。因子分析提取了三個(gè)因子：F1、F2和F3。30個(gè)跳馬的平均最大COM高度為4.974米。F1 的得分增加了 1，最大COM高度分別增加了0.131米和0.112米。F3 沒有參與成績(jī)預(yù)測(cè)。對(duì)于教練員和運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練而言，身材高大的運(yùn)動(dòng)員需要付出更多的努力才能達(dá)到更高的訓(xùn)練水平。此外，提高起跑和騰空的速度、機(jī)械能和水平推進(jìn)GRF，以及優(yōu)化騰空支撐階段三個(gè)下肢關(guān)節(jié)的發(fā)力策略，都有助于取得良好的撐桿跳成績(jī)。  
4.  隨機(jī)生物力學(xué)模擬比較不同落地形式對(duì)籃球運(yùn)動(dòng)員ACL損傷危險(xiǎn)性和危險(xiǎn)因素的影響
太原理工大學(xué)體育學(xué)院、北京體育大學(xué)的張美珍、劉德林、劉卉等人運(yùn)用隨機(jī)生物力學(xué)模型比較籃球運(yùn)動(dòng)員水平急停落地和垂直起跳落地動(dòng)作對(duì)ACL損傷危險(xiǎn)性和危險(xiǎn)因素的影響。研究者采集了51名籃球?qū)ｍ?xiàng)大學(xué)生在完成急停起跳動(dòng)作時(shí)的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)和表面肌電學(xué)數(shù)據(jù)，并進(jìn)一步研究受試者ACL損傷率以及引起損傷的下肢生物力學(xué)危險(xiǎn)特征。運(yùn)用混合設(shè)計(jì)的雙因素方差分析比較不同落地形式和性別對(duì)下肢生物力學(xué)特征的影響。結(jié)論顯示，基于隨機(jī)生物力學(xué)模擬方法得到籃球運(yùn)動(dòng)員在完成急停起跳落地動(dòng)作時(shí)，水平急停比垂直落地更容易引起ACL損傷，男性垂直落地形式下ACL損傷危險(xiǎn)性最小。女籃運(yùn)動(dòng)員ACL損傷危險(xiǎn)性大于男性，在水平急停時(shí)更為明顯�；@球運(yùn)動(dòng)員急停起跳時(shí)的2種不同落地形式其ACL損傷危險(xiǎn)因素因性別而有差異。
 

在損傷和康復(fù)領(lǐng)域，測(cè)力臺(tái)的主要應(yīng)用之一是步態(tài)分析，測(cè)力臺(tái)與其他設(shè)備結(jié)合則可以獲取有關(guān)支撐和振蕩階段的一系列準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)由兩只腳在力平臺(tái)上的壓力、步態(tài)和空間中的腳步方向產(chǎn)生，可以提供每只腳上負(fù)荷分布以及由于受傷或姿勢(shì)缺陷而導(dǎo)致的身體對(duì)稱性的完整視圖。
 

步態(tài)分析是研究人類行走運(yùn)動(dòng)的科學(xué)，其涉及到多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，主要內(nèi)容包括以下方面：

• 步態(tài)周期分析：步態(tài)周期是指一次完整的步行過程，包括左右腿的邁步和落腳。步態(tài)周期分析可以測(cè)量步行的節(jié)奏和步幅等參數(shù)。
• 步態(tài)動(dòng)力學(xué)分析：步態(tài)動(dòng)力學(xué)分析可以測(cè)量人體運(yùn)動(dòng)的力量和能量，包括行走時(shí)的步態(tài)穩(wěn)定性、肌肉活動(dòng)和關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的角度、速度和力量等參數(shù)。
• 步態(tài)生物力學(xué)分析：步態(tài)生物力學(xué)分析研究人體行走運(yùn)動(dòng)對(duì)人體組織和結(jié)構(gòu)的影響，包括足底壓力分布、骨骼負(fù)荷和肌肉力量等方面的測(cè)量。
• 步態(tài)模式識(shí)別：步態(tài)模式識(shí)別可以根據(jù)人體行走運(yùn)動(dòng)的特征，區(qū)分不同的步態(tài)模式。這種分析可以應(yīng)用于診斷和監(jiān)測(cè)一些步態(tài)相關(guān)的疾病，如帕金森病和腦卒中等。
• 步態(tài)控制機(jī)制研究：步態(tài)控制機(jī)制研究人體如何協(xié)調(diào)不同的身體部位，以保持平衡和穩(wěn)定的行走狀態(tài)。

 
應(yīng)用案例
1.老年女性不同步行增速策略的下肢關(guān)節(jié)角度和角速度變化
杭州師范大學(xué)的李旭鴻，范年春，喻美鑫等人探討不同增速策略的健康老年女性在步態(tài)周期內(nèi)其下肢關(guān)節(jié)角度和角速度的變化規(guī)律。他們利用紅外高速運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)QTM和兩塊KISTLER三維測(cè)力臺(tái)對(duì)27名老年女性在自然行走和快速行走過程中的步態(tài)參數(shù)和下肢關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)參數(shù)進(jìn)行采集，根據(jù)受試者從自然行走到快速行走的速度增加方式分成3組：增加步頻組（G1，n=10），增加步幅組（G2，n=8），同時(shí)增加步頻和步幅組（G3，n=9）。對(duì)上述3組老年女性矢狀面內(nèi)下肢踝、膝和髖關(guān)節(jié)角度和角速度峰值進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和結(jié)果分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)論顯示，無論何種增速策略的健康老年女性，其步態(tài)周期內(nèi)的下肢關(guān)節(jié)角度和角速度變化輪廓較為一致，一些重要時(shí)相的峰值大小與自身的下肢肌肉力量和步行策略有關(guān)。  
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