运动生物力学学科发展现状及前景分析
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摘 要：运动生物力学学科是我国科学技术在研究与发展期间的一项重要内容，在该项工作当中，需要对于运动生物力学的发展现状做出系统性的分析，之后才能够明确在该项工作当中发展的问题主要存在何处，在明确生物力学学科的发展瓶颈之后便可以具有针对性地朝着相应的方向发展，这样才能够全方位提升我国运动生物力学学科的发展质量。
关键词：运动生物 力学学科 发展现状 前景分析
中图分类号：G804.6 文献标识码：A 文章编号：2095-2813（2020）01（c）-0018-02
运动生物力学主要是对人体运动进行研究，随后通过力学方式将原本复杂的系统数学化，之后便能够对于人体运动现象做出相对来说比较客观并且定量的描述及解释，同时该学科也是综合了解剖学、生物学、生理学、力学等方面的理论相互交叉融合而产生的一门具有综合性质的学科。同时伴随着我国社会主义现代化建设事业全方位向前推进，我国在运动生物力学方面的研究同时取得了迅速的发展，在研究方法以及技术手段不断进步期间，在各个方面的研究也取得了较为丰硕的成果。
1 运动生物力学学科发展现状分析
目前，在我国生物力学研究当中主要便是通过运动学、动力学以及肌点测试等方式来对人体在运动期间的力学问题进行分析与探究。在实践中，由于人体在运动期间的复杂程度，所以便造成其中力学参数测试的难度较大，基于此，为了全方位保证其中力学参数测试的精确性及可靠性，便需要在力学参数测试期间严格遵守测试方法的流程以及要求，同时在提高测试精度及减少误差方面不断进行探索、研究。
1.1 运动学研究现状
在我国当前获取人体运动过程运动学参数的措施有以下方式：摄像与影像解析、还有红外光点运动捕捉与分析、电磁感应式运动捕捉与分析、惯性技术运动捕捉与分析等，其中摄像与影像分析主要包括二维与三维分析的方式，而在当前人体运动三维摄像与解析的方法已经广泛应用到运动员的技术分析与研究当中。在该项工作当中，需要注意的是，我国运动生物力学研究的主要测试手段为摄像以及影像解析方式。但是，在此期间，影像拍摄和解析过程当中容易出现系统错误和随机误差，以上情况会影响到分析的结果以及所得出的结论，基于此，减少及校正误差便是提升运动生物力学分析水平的前提。
1.2 动力学研究现状
在实际应用期间，动力学传感器可以测量人体在运动期间与环境或者是器械间的相互作用力，进而计算以及分析人体在运动期间的力学情况，在运动技术分析以及运动损伤机制的研究期间，动力学测试工作对于分析动作改变因素以及损伤危险机制具有较大的帮助，同时该项技术也越来越受到研究者的重视。当前，我国在运动生物力学研究工作当中主要便是应用测力平台以及数据对于跳跃能力、落地能力、专项动作技术、人体姿态控制等方面做出分析、测量以及评价[1]。在此期间，需要注意的是，在当前关节力以及力矩研究期间的最为主要研究方式便是逆向动力学，不过这种方式在实际应用期间存在一定的误差，且误差较大。随着红外点运动捕捉系统在实践当中的应用大面积普及，使人体运动学的數据的精度得到全面提升，而此时逆向动力学数据的误差也得到了有效降低。
1.3 运动生物力学测试手段的研究
在运动生物力学学科发展期间，根据该项学科的发展需要，便开发以及研究出了一些具有特定功能的力学传感器以及具有测试功能的系统，在研究期间，通过测量关节以及加速度等张收缩关节功率曲线测试系统。在实际应用过程中，根据研究需要，研制及开发出了诊断运动员技术水平的系统，这些专项技术诊断及监测系统都会涉及到多数的运动项目，例如：夏季运动项目及冬季运动项目，从而将该项工作应用在运动员的专项技术训练当中。
2 运动生物力学学科发展前景分析
2.1 肌肉力学研究
当前，对于肌肉力学的研究便是目前运功生物力学发展期间最具有吸引力及挑战性的领域研究，在力学学科发展期间，肌力测量便是其中一个重要的问题，同时也是在运动生物力学学科当中的一个核心问题。当前，自从希尔方程被推算而出以来，便为肌肉力学研究提供了极大助力，同时人们也对于离体肌肉做出了大量的研究，并且取得了一定的研究成果[2]。与此同时，牛顿力学理论也建立在了离体肌的基础上面，然而，当前离体肌的研究也产生了一定程度的挑战，同时需要寻求研究活体运动力学规律的方式，在此期间，有关于肌肉损伤以及恢复等方面的问题，随着肌力的协调以及分配的方面做出定量的研究，以上问题也是运动生物力学工作者在以后工作中的主要方向。
2.2 测量方式研究
所谓的测量方式，其属于运动生物力学学科在发展期间的重要方式，在此期间由于测量方式不断的改进，平面影响的解析已经研究出三维影像解析的方式，不太方便的高速摄影已经被更加高级的高速摄影所代替，与此同时，慢速的手工数字化过程也具有光点实时采样系统快速反馈的功能，在这个过程当中，高精度的三维测力台被应用到其中，同时单项工程的测力器也已经成为液压驱动[3]。在运动生物力学学科中，高速摄影、摄影测量、动态测力、肌电测试等便是当前的主要测试方式，同时其也能够在以后的一段时间内仍然担任测试手段，除此之外，在我国科技水平持续发展的背景下，测量方式也必将不断完善以及发展。
2.3 力学模型以及运动仿真研究
我国20世纪80年代兴起了一门生物力学学科研究课题，即对人体运动的模拟。在实际应用期间，该方式能够依照不同类型的人体运动来建立相应的人体模型，随后用数学语言将运动目的完整描述出来，并且进行科学的分析，除此之外，运动方式以及运动行为的控制也是其中一项重要的内容，通过该项工作也能够有效结合实验测量来建立其人体运动方程以及相应的边界条件，之后便可以通过计算机对于实践当中较为复杂的方程进行求解，通过求解方式所得出的结果便能够对人体运动力学学科现状做出解释[4]。
2.4 教材体系研究
当前，我国在运动生物力学教材的研究方面具有部分缺点，在其中的一些内容还存在一定程度的争议，基于此，当前便需要对于生物力学的教材做出改革，同时对于教材的改革要充分体现出本学科当中的特点以及优势，也要确保其中每一处知识点的实用性以及精确性，在此期间突出全新的研究成果。除此之外，还需要适当地借鉴国外的先进经验。同时，在教学工作当中还可以由院校自行编纂教材，这样才能够使我国的生物力学学科研究呈现出一片欣欣向荣的趋势。
3 结语
综上所述，在我国运动生物力学学科研究工作当中，其中还存在部分问题，这些问题在一定程度上影响到我国运动生物力学学科研究的发展，基于此，若是想要全方位提升该项工作的质量与效果，便需要对于当前运动生物力学学科的发展现状做出系统性的分析与探索，这样才能够充分明确该项工作的瓶颈，同时在发展期间基于现状来确定发展方向，从而全方位提升运动生物学学科的发展质量。
参考文献
[1] 甄洁.运动生物力学学科研究特征及方法综合探究[J].青少年体育，2017（12）：50-51.
[2] 秦凯.目前运动生物力学的主要研究方法及应用[J].拳击与格斗，2017（22）：65.
[3] 王敏，蒋慧宇，赵道卿.我国运动生物力学的发展趋势与对策[J].体育科技文献通报，2018，26（5）：164-166.
[4] 林坤.运动生物力学研究的现状及发展趋势探微[J].当代旅游，2018（10）：276.
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