研究目的:本研究通过对11名上海体育学院女子跆拳道运动员的下劈技术动作(左实战式右腿下劈)进行运动生物力学特征分析,利用VICON红外摄像技术和Delsys肌电系统得到运动员的运动学和肌电数据。分析运动员在完成该动作时的摆动腿和支撑腿各环节的运动学数据和该动作的肌电发力特征,探索运动学和表面肌电的关系从而分析运动员的关节角度与肌肉活动变化之间存在何种联系。研究方法:采用VICON高解析度红外高速摄像头(采样频率为100Hz)和Delsys无线肌电采集系统(采样频率为2000Hz)对11名上海体育学院女子优秀跆拳道运动员的下劈动作进行同步采集,同一个动作成功采集3次,得到运动学和表面肌电参数:1)运动员身体重心位移,摆动腿髋、膝和踝关节的重心位移、关节角度、角速度、关节速度和支撑腿的关节角度、角速度。2)肌肉的发力顺序、贡献率、积分肌电值和均方根振幅值。所得运动学原始数据运用美国VISUAL3D软件(版本为Visual3D Version3.34.0),肌电数据运用EMGworks肌电分析软件进行处理。最后采用EXCEL软件和Origin7.0软件对数据进行统计分析与作图。研究结果:(1)在运动员身体重心位移方面,Y轴(矢状轴)移动距离大,X轴(冠状轴)移动距离小。(2)摆动腿位移大小顺序为脚尖>踝关节>膝关节>髋关节。运动员身高与关节位移关系不成正比,与前人的研究结果相同。(3)摆动腿髋关节角度的总体趋势是减小-增大,髋关节角速度的变化是增大-减小-增大-减小,膝关节的角度和角速度的变化是减小-增大-减小,髋、膝关节角度的研究结果与前人研究有相同之处,踝关节角度的变化本文研究结果是增大-减小-增大。(4)关于关节速度,对比前人的研究结果:膝、踝和脚尖在提膝阶段出现速度峰值,并且在整个下劈过程中有两个波峰,在踢靶阶段,踝关节比其他关节的速度大,髋关节速度的变化在整个下劈过程中,变化幅度较小,变化趋于平稳,本文研究与前人研究结果相似。(5)支撑腿髋关节角度的峰值出现在提膝阶段,角速度的峰值出现在踢靶或者收腿阶段,膝关节角度和角速度峰值出现的范围在提膝到踢靶阶段,踝关节的角度峰值出现在提膝阶段末到踢靶阶段初的范围,角速度的峰值出现在踢靶阶段。对于支撑腿的分析,前人主要是通过支撑腿的旋转、提踵和向前滑行的变化来辅助说明摆动腿踢击的距离长短的原因和击打点高低的原因。(6)左股二头肌、左臀大肌和左股直肌这三块肌肉最先达到肌电峰值,胫骨前肌最后达到。左臀大肌和左股二头肌与前人的研究结果相似,说明了支撑腿(左侧)维持身体平衡的重要性。右阔筋膜张肌、右股直肌和右胫骨前肌是贡献率、积分肌电和均方根振幅结果值都较大的肌肉。与之前学者研究结果相同的是阔筋膜张肌的积分肌电值最大。研究结论:(1)在整个下劈过程中,收腿阶段所用时间最长。(2)在重心位移的分析中,运动员在Y轴(矢状轴)重心位移距离最大,X轴(冠状轴)移动距离最小,Y轴距离大对进攻有利,X轴位移小说明运动员控制力好。(3)由摆动腿髋、膝和踝关节的角度与角速度变化可知,三个关节的角度都在提膝阶段末到踢靶开始时达到最小值,并且三个关节的峰值都在踢靶阶段。(4)摆动腿膝关节、踝关节和脚尖的速度值都有两个波峰,且变化趋势相似,膝、踝关机和脚尖的速度峰值都在提膝阶段,在踢击脚靶瞬间,脚尖的速度最大。(5)支撑腿各个关节最大角度均出现在提膝阶段,三个关节角速度的峰值出现在踢靶阶段,而且支撑腿在下劈动作的提膝阶段和还原阶段均有膝关节弯曲的现象。(6)右阔筋膜张肌、右股直肌和右胫骨前肌放电量大而且募集肌纤维的能力强,肌肉协调用力能力大。(7)左臀大肌、左股二头肌、左股直肌与踢击速度峰值存在一定的联系。