鉛球飛行參數(shù)即時(shí)反饋系統(tǒng)的研制及鉛球投擲技術(shù)的論述探討

1、鉛球飛行參數(shù)即時(shí)反饋系統(tǒng)的研制及鉛球投擲技術(shù)的論述探討    內(nèi)容導(dǎo)讀：選定、實(shí)驗(yàn)方案的選取、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的制作等方面的問(wèn)題，都與有關(guān)的專(zhuān)家進(jìn)行了訪(fǎng)談。3實(shí)驗(yàn)分析法：在實(shí)驗(yàn)條件下對(duì)拋物體攝像，采用平面定點(diǎn)50Hz拍攝，用國(guó)產(chǎn)愛(ài)捷系統(tǒng)進(jìn)行解析。4計(jì)算機(jī)動(dòng)態(tài)模擬及計(jì)算：采用Vb語(yǔ)言進(jìn)行編寫(xiě)，對(duì)鉛球投擲的各種初始條件進(jìn)行組合模擬計(jì)算，得出計(jì)算結(jié)果及各種鉛球動(dòng)態(tài)圖畫(huà)。5數(shù)理統(tǒng)計(jì)法用Micro-Excell進(jìn)行 近年來(lái)，隨著黃志紅、李梅素等一批老運(yùn)動(dòng)員的退役，我國(guó)女子鉛球的成績(jī)出現(xiàn)了明顯的停滯不前甚至退步現(xiàn)象。在2000年悉尼舉行的奧運(yùn)會(huì)上，我國(guó)女子鉛球運(yùn)動(dòng)員一無(wú)所獲

2、。而男子鉛球則長(zhǎng)期在亞洲水平上徘徊，在世界大賽上很難有所作為，這些迫切要求我們從練習(xí)及技術(shù)等方面上盡快地進(jìn)行研究改進(jìn)。另一方面，隨著體育比賽的日趨激烈，鉛球運(yùn)動(dòng)的成績(jī)變得十分接近，有時(shí)幾公分的差異，名次上就會(huì)差很多。這些現(xiàn)象表明，現(xiàn)代的比賽越來(lái)越要求我們?cè)诩夹g(shù)、練習(xí)的每一個(gè)環(huán)節(jié)上精雕細(xì)刻，并將每一個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行最優(yōu)化組合，以便最大限度地發(fā)揮運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)潛力，取得最佳成績(jī)。在現(xiàn)代鉛球練習(xí)實(shí)踐中，如作甚鉛球投擲技術(shù)建立一套完整的最優(yōu)化理論體系，并為鉛球投擲的練習(xí)提供一個(gè)最優(yōu)化技術(shù)練習(xí)信息即時(shí)反饋系統(tǒng)，已成為迫切需要研究的課題。本研究的目的1為鉛球投擲技術(shù)建立一套理論體系，為進(jìn)一步探索鉛球新技術(shù)打下一個(gè)

3、理論基礎(chǔ)。2通過(guò)對(duì)鉛球出手后的投擲拋物線(xiàn)的理論研究，尋找最大飛行遠(yuǎn)度的初始條件，為鉛球的選才及練習(xí)提供一些科學(xué)依據(jù)。3實(shí)現(xiàn)鉛球的計(jì)算機(jī)動(dòng)態(tài)模擬，使得理論抽象的公式變?yōu)橹庇^形象的圖畫(huà)，為鉛球的教學(xué)、練習(xí)及科研提供一套電腦軟件。4通過(guò)對(duì)拋物線(xiàn)軌跡的檢測(cè)，用CCD技術(shù)研制鉛球信息即時(shí)反饋系統(tǒng)儀器一臺(tái)，為優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員的練習(xí)提供一套輔助設(shè)備。本研究的方法：本研究采用了：1文獻(xiàn)資料法2專(zhuān)家訪(fǎng)談法對(duì)儀器設(shè)計(jì)的構(gòu)想、試驗(yàn)對(duì)象的選定、實(shí)驗(yàn)方案的選取、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的制作等方面的問(wèn)題，都與有關(guān)的專(zhuān)家進(jìn)行了訪(fǎng)談。3實(shí)驗(yàn)分析法：在實(shí)驗(yàn)條件下對(duì)拋物體攝像，采用平面定點(diǎn)50Hz拍攝，用國(guó)產(chǎn)愛(ài)捷系統(tǒng)進(jìn)行解析。4計(jì)算機(jī)動(dòng)態(tài)模擬及計(jì)算

4、：采用Vb語(yǔ)言進(jìn)行編寫(xiě)，對(duì)鉛球投擲的各種初始條件進(jìn)行組合模擬計(jì)算，得出計(jì)算結(jié)果及各種鉛球動(dòng)態(tài)圖畫(huà)。5數(shù)理統(tǒng)計(jì)法用Micro-Excell進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算。本研究所得結(jié)論的簡(jiǎn)單先容1出手點(diǎn)最佳出手角與出手速度、出手高度有關(guān)，理論上，其變化曲線(xiàn)。用CCD兩個(gè)窄縫錄象機(jī)，利用減影技術(shù)，讓計(jì)算機(jī)對(duì)鉛球進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)鉛球軌跡上兩點(diǎn)的檢測(cè)，進(jìn)而完成對(duì)鉛球出手角度、出手速度的自動(dòng)及時(shí)的檢測(cè)。3影響系統(tǒng)測(cè)試精度的系統(tǒng)誤差原有aCCD器械丈量|教學(xué)論文網(wǎng)|誤差；bCCD線(xiàn)陣標(biāo)定誤差；c鉛球離開(kāi)投擲區(qū)中心面而造成的誤差及d出手高度的偏差造成出手速度、出手角度的測(cè) 范圍為0°45°。當(dāng)出手

5、速度變得越來(lái)越小，最佳出手角度就趨向0°；反之，當(dāng)出手速度變得越來(lái)越大，最佳出手角度趨向45°。對(duì)于優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員，最佳出手角度在39°到42°是符公道論依據(jù)的。飛行遠(yuǎn)度與出手高度、出手角度、出手速度有關(guān)。對(duì)于優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員，出手高度增高一米，鉛球成績(jī)基本上可以增加一米；當(dāng)出手高度一定時(shí)，飛行遠(yuǎn)度與出手角度及出手速度組成了一個(gè)形狀如山脈一樣的三維空間曲面。隨著速度的提高，山脈呈平方倍的增高，同時(shí)山峰由邊沿(0°)逐漸趨向中心角度(45°)。2在給定出手高度的條件下，測(cè)出經(jīng)過(guò)軌跡拋物線(xiàn)上的兩點(diǎn)，就可以測(cè)出鉛球的出手速度、出手角度，可以確定鉛球的

6、拋物線(xiàn)軌跡，并且所測(cè)定的拋物線(xiàn)為唯一的一條軌跡曲線(xiàn)。用CCD兩個(gè)窄縫錄象機(jī)，利用減影技術(shù)，讓計(jì)算機(jī)對(duì)鉛球進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)鉛球軌跡上兩點(diǎn)的檢測(cè)，進(jìn)而完成對(duì)鉛球出手角度、出手速度的自動(dòng)及時(shí)的檢測(cè)。3影響系統(tǒng)測(cè)試精度的系統(tǒng)誤差原有aCCD器械丈量|教學(xué)論文網(wǎng)|誤差；bCCD線(xiàn)陣標(biāo)定誤差；c鉛球離開(kāi)投擲區(qū)中心面而造成的誤差及d出手高度的偏差造成出手速度、出手角度的測(cè)試誤差。前兩項(xiàng)較易控制，精度達(dá)98；c項(xiàng)為主要的誤差原，最大誤差達(dá)8，若進(jìn)行適當(dāng)?shù)娜∩?，最大誤差可控制在5以?xún)?nèi)。d項(xiàng)對(duì)出手速度及出手角度的影響較小。4在室內(nèi)條件下，經(jīng)過(guò)上百次室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)，充分證實(shí)了在給定出手高度下，用CCD測(cè)出拋物

7、線(xiàn)軌跡上的兩點(diǎn)，就可以測(cè)出出手速度與出手角度，并用計(jì)算機(jī)快速地計(jì)算，以實(shí)現(xiàn)最佳化角度的即時(shí)反饋。CCD檢測(cè)率較高，達(dá)90，與錄像解析數(shù)據(jù)相比，結(jié)果比較吻合，檢測(cè)的重復(fù)性較好，可信度較高。在模擬試驗(yàn)中，測(cè)試間隔對(duì)精度的影響不大，而偏角對(duì)測(cè)試精度的影響較大，當(dāng)偏角達(dá)20度時(shí)，測(cè)試誤差可達(dá)8。5在實(shí)際投擲試驗(yàn)中，從檢測(cè)出的結(jié)果來(lái)看，誤差基本上能滿(mǎn)足實(shí)際要求。在儀器的檢測(cè)率方面還有待深入研究提高。6鉛球的運(yùn)動(dòng)滿(mǎn)足速度遞，應(yīng)屬首創(chuàng)?！娟P(guān)鍵詞】：鉛球飛行參數(shù)CCD反饋?zhàn)畲筮h(yuǎn)度最佳出手角【論文提綱】：前言7-81文獻(xiàn)綜述8-1711鉛球運(yùn)動(dòng)的發(fā)展概況812鉛球成績(jī)的構(gòu)成及影響成績(jī)的各個(gè)因素8-913鉛球飛行

8、軌跡9-1414鉛球投擲技術(shù)分析14-1515技術(shù)練習(xí)信息及時(shí)反饋15-1616小結(jié)16-172研究方法17-183鉛球飛行軌跡的理論研究18-3331鉛球獲得最大飛行遠(yuǎn) 進(jìn)規(guī)律，能量遞進(jìn)與突進(jìn)規(guī)律及動(dòng)量矩的傳遞規(guī)律。在推鉛球過(guò)程中，必須遵循最大做功原則、最大沖量原則及最大動(dòng)量矩傳遞原則。本研究的創(chuàng)新點(diǎn)正首次提出推鉛球過(guò)程中的三個(gè)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)規(guī)律，三大運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)原則。2首次用計(jì)算機(jī)畫(huà)出了鉛球飛行遠(yuǎn)度、出手高度與出手速度所構(gòu)成的三維空間曲面。3在實(shí)現(xiàn)鉛球的計(jì)算機(jī)動(dòng)態(tài)模擬，成績(jī)猜測(cè)等方面，屬?lài)?guó)內(nèi)首創(chuàng)。4“通過(guò)對(duì)拋物線(xiàn)上兩個(gè)點(diǎn)的檢測(cè)，可以確定鉛球的飛行軌跡及初始條件”這個(gè)理論構(gòu)想屬首次提出，它可成

9、為拋射體即時(shí)反饋的理論基礎(chǔ)。5CCD減影技術(shù)在鉛球檢測(cè)中的成功應(yīng)用，應(yīng)屬首創(chuàng)?！娟P(guān)鍵詞】：鉛球飛行參數(shù)CCD反饋?zhàn)畲筮h(yuǎn)度最佳出手角【論文提綱】：· 前言7-8· 1文獻(xiàn)綜述8-17· 11鉛球運(yùn)動(dòng)的發(fā)展概況8· 12鉛球成績(jī)的構(gòu)成及影響成績(jī)的各個(gè)因素8-9· 13鉛球飛行軌跡9-14· 14鉛球投擲技術(shù)分析14-15· 15技術(shù)練習(xí)信息及時(shí)反饋15-16· 16小結(jié)16-17· 2研究方法17-18· 3鉛球飛行軌跡的理論研究18-33· 31鉛球獲得最大飛行遠(yuǎn)度的數(shù)學(xué)理論推導(dǎo)18-1

10、9· 32無(wú)空氣阻力下拋物線(xiàn)遠(yuǎn)度的偏微分方程19· 33最佳出手角的研究19-20· 34鉛球飛行軌跡的計(jì)算機(jī)動(dòng)態(tài)模擬20-24· 35計(jì)算機(jī)模擬計(jì)算24-31· 36小結(jié)31-33· 4飛行參數(shù)即時(shí)反饋系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)33-48· 41理論依據(jù)33-34· 42拋物線(xiàn)唯一性研究34-36· 43鉛球投擲的實(shí)際條件36-38· 44檢測(cè)方案的確立38-40· 45線(xiàn)陣CCD40-43· 46系統(tǒng)誤差分析43-47· 47小結(jié)47-48· 5系統(tǒng)實(shí)踐效果評(píng)價(jià)48-58· 51實(shí)驗(yàn)室模擬試驗(yàn)48-52· 52鉛球