人體運動學參數采集與測量方法 賈誼 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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賈誼 著

圖書標籤:

• 運動學
• 人體測量
• 生物力學
• 運動分析
• 數據采集
• 測量技術
• 運動科學
• 康復醫學
• 賈誼
• 醫學

店鋪： 盛德偉業圖書專營店

齣版社： 科學技術文獻齣版社

ISBN：9787518928170

商品編碼：29770267105

包裝：平裝-膠訂

齣版時間：2017-10-01

基本信息

書名:人體運動學參數采集與測量方法

定價：58.00元

售價：37.7元,便宜20.3元,摺扣65

作者:賈誼

齣版社：科學技術文獻齣版社

齣版日期：2017-10-01

ISBN：9787518928170

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝-膠訂

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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目錄

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章緒論第二章人體運動影像測量的拍攝設備

作者介紹

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文摘

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序言

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《運動生物力學：原理、實踐與技術》 一、 著作概述 《運動生物力學：原理、實踐與技術》是一部深入探討運動錶現背後力學規律的專業著作。本書聚焦於運動過程中人體承受的力、力的作用以及這些力如何影響運動效率、損傷風險及訓練優化。不同於側重於具體運動項目技術動作解析的教材，本書將視角拔高到更為基礎的生物力學原理層麵，輔以先進的測量技術和分析方法，為讀者構建一個理解人體運動的係統性知識框架。本書旨在滿足運動科學、體育教育、康復治療、運動訓練等領域專業人士的需求，同時也為對人體運動機製充滿好奇的普通讀者提供深入的科普解讀。 二、 內容框架與深度解析 本書內容涵蓋瞭運動生物力學的核心概念、研究方法、數據分析以及在實踐中的應用。全書結構嚴謹，邏輯清晰，由淺入深，循序漸進。 第一部分：運動生物力學基礎理論 1. 運動生物力學概述與發展曆程： 定義與範疇： 明確運動生物力學的定義，它是一門研究人體在運動過程中受到的力、力的産生以及力對人體組織和功能影響的交叉學科。重點闡述其跨學科性，融閤瞭力學、生理學、解剖學、生物學、工程學等。 研究目的： 闡述運動生物力學研究的主要目標，包括但不限於：提高運動錶現、預防運動損傷、設計更優的運動器械、優化康復訓練方案、理解人體運動控製機製等。 發展簡史： 迴顧運動生物力學的發展脈絡，從早期的經典力學應用到現代精密測量技術的引入，以及計算機模擬在其中的作用。介紹幾位對該領域做齣傑齣貢獻的代錶性學者及其主要理論貢獻。 與其他學科的關聯： 詳細分析運動生物力學與運動生理學、運動解剖學、運動訓練學、運動康復學、生物醫學工程等學科之間的相互依存和促進關係。 2. 人體骨骼肌係統與力産生機製： 骨骼與關節的力學特性： 介紹骨骼的結構和力學性質（如彈性、強度、剛度），以及骨骼在承受負荷時的應力-應變關係。探討關節的生物力學特徵，包括關節麵的形態、關節囊、韌帶的約束作用，以及關節活動度的力學限製。 肌肉的收縮原理與力學輸齣： 深入解析肌縴維的結構和功能，詳細闡述肌肉收縮（等長收縮、等張收縮、等速收縮）的生理學與力學過程。講解肌肉的長度-張力關係、速度-張力關係，以及肌肉的聯閤作用（如協同肌、拮抗肌、固定肌）如何協同發力。 力偶與力矩： 解釋力偶在維持姿勢和産生運動中的作用，以及力矩的概念及其在人體運動中的重要性。例如，上肢舉重時，肩關節的力矩是如何被肌肉産生的力矩剋服的。 3. 運動中的受力分析： 內力與外力： 區分人體內部産生的力（肌肉收縮力、關節間壓力等）和外部施加的力（重力、地反作用力、空氣阻力、水阻力、器械作用力等）。 力的性質與方嚮： 深入分析不同類型外力（推力、拉力、摩擦力、衝擊力等）在運動中的錶現及其對人體的影響。強調力的方嚮、大小和作用點在運動學分析中的關鍵作用。 牛頓運動定律在人體運動中的應用： 第一定律（慣性定律）： 解釋物體在不受外力作用時保持靜止或勻速直綫運動狀態的原理，以及慣性如何在起跑、變嚮等運動環節中體現。 第二定律（加速度定律）： 詳細闡述閤力等於質量乘以加速度（F=ma）的公式，說明力的作用是改變物體的運動狀態（産生加速度）。舉例說明，蹬地産生的地反作用力如何産生嚮前運動的加速度。 第三定律（作用力與反作用力定律）： 強調力的相互性，例如，運動員蹬地産生的力與地麵施加的反作用力是運動産生的基礎。 功、能與功率： 定義功、動能、勢能、機械能守恒定律，並解釋它們在人體運動中的體現。引入功率的概念，強調其在評估運動能力和訓練效果中的重要性。 4. 運動過程中的運動學參數： 位移、速度與加速度： 詳細定義這些基本運動學參數，並闡述它們之間的關係。在運動過程中，如何描述和量化身體各部分的運動軌跡、快慢變化。 角位移、角速度與角加速度： 引入鏇轉運動的描述，例如，手臂揮動、腿部擺動時的角速度和角加速度。 運動學參數的時空分析： 強調運動學參數在時間和空間上的變化規律，以及它們如何反映運動的協調性和效率。 第二部分：運動生物力學測量技術與方法 1. 運動學測量技術： 視頻分析技術： 原理與設備： 介紹基於光學原理的二維（2D）和三維（3D）視頻運動捕捉係統。包括攝像機類型（高清、高速）、標點技術（可見標記、無標記）、空間標定方法。 數據采集流程： 詳細描述從視頻采集、標點跟蹤、運動學參數提取的整個過程。 優缺點與適用場景： 分析視頻分析技術的優勢（非侵入性、成本相對較低）和局限性（環境光照影響、標記物丟失、準確性受限），以及其在不同運動項目中的應用。 慣性測量單元（IMU）技術： 原理與組成： 介紹IMU（包括加速度計、陀螺儀、磁力計）的工作原理，如何感知和測量物體的綫性加速度和角速度。 傳感器融閤算法： 解釋如何通過卡爾曼濾波、互補濾波等算法將IMU數據融閤，以獲得更準確的姿態、速度和位置信息。 優勢與局限： 強調IMU的優點（便攜性、無綫傳輸、不受環境光照限製）和缺點（纍積誤差、漂移問題），以及其在遠程監測、田徑、球類運動中的應用。 全球定位係統（GPS）技術： 原理與應用： 介紹GPS如何在戶外運動中提供位置、速度、距離等信息。 在運動科學中的應用： 討論GPS在耐力運動、團隊運動中的應用，尤其是在評估跑動距離、速度變化、能量消耗等方麵。 電測角器與測力踏闆： 電測角器： 介紹如何測量關節的角度變化，以及其在評估關節活動度、運動範圍中的應用。 測力踏闆/颱： 詳述測力颱的工作原理，如何測量地麵反作用力（大小、方嚮、作用點），以及其在步態分析、跳躍測試、力量輸齣評估中的關鍵作用。 2. 生物力學測量技術： 肌電圖（EMG）技術： 原理與類型： 介紹錶麵肌電圖（sEMG）和針極肌電圖（iEMG）的原理，以及如何通過測量肌肉的電活動來推斷肌肉的激活程度和時序。 信號處理與分析： 講解EMG信號的采集、濾波、整流、平滑等預處理步驟，以及如何計算EMG的均方根值（RMS）、平均絕對值（MAV）等參數。 在運動中的應用： 闡述EMG在研究肌肉協同作用、疲勞監測、運動損傷機製、訓練效果評估中的重要作用。 測力傳感器與力鏈分析： 各種力傳感器的類型與應用： 介紹應變片式傳感器、壓電式傳感器等，以及它們如何集成到器械（如杠鈴、球拍）或身體錶麵，用於測量接觸力、拉力、壓力等。 力鏈概念： 解釋從地麵到身體各部分的能量傳遞和力傳遞過程，如何通過分析不同環節的受力情況來評估運動效率和損傷風險。 壓力分布測量技術： 足底壓力測量： 介紹足底壓力墊和壓力傳感器鞋墊的工作原理，如何測量足部各個區域的壓力分布、峰值壓力、接觸時間等。 在步態與損傷研究中的應用： 闡述壓力分布數據如何用於分析步態異常、評估足部健康、指導矯形鞋墊設計。 3. 數據采集與集成： 同步采集的重要性： 強調同步采集不同類型數據（如運動學、動力學、EMG）的重要性，以獲得全麵、一緻的運動分析結果。 數據處理與管理： 討論大數據時代下的數據存儲、清洗、管理和共享問題。 先進的集成平颱： 介紹集成瞭多種測量設備和數據分析軟件的專業平颱，如何實現一體化的運動生物力學研究。 第三部分：運動生物力學的數據分析與應用 1. 運動學數據分析： 描述性統計分析： 如何計算運動學參數的均值、標準差、極值、變化範圍，以及繪製軌跡圖、速度-時間圖等。 時空參數分析： 深入分析步頻、步幅、騰空時間、觸地時間等時空參數，及其在不同運動項目中的差異。 角度與力矩分析： 繪製關節角度-時間麯綫、關節力矩-時間麯綫，以及分析這些麯綫的特徵。 動力學參數計算： 逆動力學分析（Inverse Dynamics）： 詳細闡述如何利用已知的運動學數據和人體動力學模型，計算作用於關節的力矩和反作用力。這是研究運動損傷和訓練負荷的關鍵工具。 正嚮動力學分析（Forward Dynamics）： 介紹如何通過已知的作用力來預測運動學響應，常用於計算機模擬和運動控製研究。 2. 動力學與EMG數據分析： 地麵反作用力分析： 分析垂直反作用力、前後方嚮反作用力、側嚮反作用力的大小、方嚮、作用點在不同運動階段的變化。 EMG信號與運動事件的關聯： 如何通過EMG信號的峰值、持續時間、激活模式來理解肌肉在運動中的作用。 EMG-力（EMG-Force）關係： 討論EMG信號與肌肉産生的力之間的綫性或非綫性關係，以及其在評估肌肉力量和疲勞時的應用。 協同肌與拮抗肌分析： 通過EMG數據分析不同肌肉群在運動中的相互作用。 3. 運動生物力學在實踐中的應用： 提高運動錶現： 技術動作優化： 通過生物力學分析，找齣動作中的浪費環節或效率低下的部位，提齣改進建議，例如，如何調整起跳角度以獲得更高的跳躍高度，或如何優化揮拍軌跡以提高擊球力量。 力量與速度訓練設計： 基於動力學分析，科學設計訓練計劃，針對性地訓練特定肌肉群或發展特定運動能力（如爆發力、耐力）。 預防與康復運動損傷： 損傷風險評估： 分析異常的運動學或動力學參數，識彆可能導緻損傷的風險因素，例如，過大的關節力矩、不當的著地方式。 康復訓練指導： 製定個體化的康復方案，通過生物力學測量監控康復進展，評估訓練效果，確保患者安全有效地恢復。 運動器械設計與評估： 基於人體工學和生物力學原理，設計更安全、更有效的運動器械、防護裝備，如跑鞋、護具、訓練設備。 人體工程學與工作設計： 評估工作姿勢與動作： 分析職業性運動損傷（如腰背部勞損、腕管綜閤徵）的生物力學因素，優化工作流程和操作方式。 改進工作環境： 設計更符閤人體工學的工具、設備和工作站。 運動鞋服與裝備的研發： 分析裝備對運動錶現的影響： 評估不同材料、結構設計的鞋服裝備如何改變身體的受力、運動效率。 個性化裝備定製： 基於個體生物力學特徵，提供個性化的裝備選擇和設計建議。 4. 未來發展趨勢與挑戰： 人工智能與大數據在運動生物力學中的應用： 預測性分析、智能訓練反饋、個性化運動建議。 虛擬現實（VR）與增強現實（AR）技術在運動訓練和康復中的整閤： 提供沉浸式的訓練環境和實時的生物力學反饋。 非侵入性、低成本、便攜式測量技術的發展： 使生物力學研究更加普及和便捷。 跨學科閤作的深化： 進一步加強與醫學、材料科學、人工智能等領域的融閤。 三、 目標讀者群 運動科學與體育教育專業學生： 作為核心教材或參考書，幫助理解人體運動的力學基礎。 運動訓練師與教練員： 學習如何運用生物力學原理指導訓練，提高運動員錶現，預防損傷。 運動康復師與物理治療師： 掌握生物力學評估方法，為患者製定科學的康復計劃。 運動生物力學研究人員： 提供深入的理論指導和前沿技術介紹。 體育用品設計師與工程師： 瞭解人體工學和生物力學原理，設計更優的運動裝備。 對人體運動機製感興趣的普通讀者： 瞭解運動背後科學的嚴謹性和趣味性。 四、 獨特價值與貢獻 《運動生物力學：原理、實踐與技術》不僅是一本知識的匯集，更是一座連接理論與實踐的橋梁。本書通過詳盡的原理闡述，輔以最新的測量技術和豐富的應用案例，幫助讀者構建對人體運動的深刻理解，並將其轉化為解決實際問題的能力。它強調瞭量化分析在運動科學中的重要性，鼓勵讀者用科學的眼光審視運動，用嚴謹的方法解決問題，從而在提升運動錶現、保障運動健康、推動運動科學發展等方麵做齣貢獻。本書的齣版，將為運動生物力學領域的研究和應用提供堅實的理論基礎和實踐指導。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，在拿到《人體運動學參數采集與測量方法（賈誼）》這本書之前，我對於人體運動學的瞭解僅停留在非常淺顯的層麵。這本書就像一位循循善誘的老師，將我一步步帶入瞭運動學研究的殿堂。作者並沒有一開始就拋齣復雜的概念，而是從最基礎的人體解剖學和生理學知識開始，迴顧瞭運動過程中肌肉、骨骼、關節等是如何協同工作的。這為理解後續的運動學參數采集奠定瞭堅實的基礎。接著，作者詳細介紹瞭各種測量設備的原理、結構和使用方法，從最常見的運動攝像機、測力颱，到一些更為專業的設備，都做瞭詳盡的介紹。我尤其欣賞書中對於各種傳感器（如編碼器、加速度計、陀螺儀）的詳細講解，它們在捕捉細微運動變化方麵的作用被清晰地描繪齣來。同時，書中還探討瞭如何通過多傳感器融閤來提高測量精度和可靠性，以及如何利用統計學方法對采集到的數據進行降噪和濾波。這些內容對於想要深入研究運動學領域的讀者來說，無疑是寶貴的財富。

評分☆☆☆☆☆

我原本以為這本《人體運動學參數采集與測量方法（賈誼）》可能會是枯燥的技術手冊，但實際閱讀下來，卻發現它充滿瞭智慧的閃光點。作者在講解各項測量技術時，總能巧妙地融入一些跨學科的思考。例如，在討論生物力學測量時，書中不僅涉及瞭力闆、肌電圖等傳統設備，還引入瞭人工智能在運動分析中的應用，比如如何利用深度學習算法自動識彆運動模式，預測運動損傷風險等。這種將傳統測量與人工智能技術相結閤的視角，為我打開瞭全新的思路。另外，書中對於數據采集過程中的倫理問題和社會影響也有所提及，這讓我意識到，科學研究不僅僅是技術層麵的突破，更需要關注其對社會和他人的影響。作者用一種非常溫和而深刻的方式，提醒讀者在進行人體運動學研究時，要始終將人的尊嚴和福祉放在首位。我特彆喜歡書中關於“個性化運動方案設計”的章節，作者通過對個體運動特徵的精準分析，探討瞭如何為不同人群量身定製訓練計劃，這對於提高運動訓練效果、預防運動損傷具有重要的指導意義。

評分☆☆☆☆☆

閱讀《人體運動學參數采集與測量方法（賈誼）》這本書，我感受到一種嚴謹求實的科學精神貫穿始終。作者在論述過程中，始終堅持用事實說話，用數據支撐觀點。在介紹各種測量方法的有效性和局限性時，書中引用瞭大量的國內外研究成果和實際案例，這使得本書的論證更加充分，也更具說服力。我特彆注意到書中關於“運動姿態估計”的章節，作者詳細對比瞭基於模型的方法和基於數據驅動的方法，並分析瞭它們在不同應用場景下的優勢和劣勢。他不僅給齣瞭具體的算法實現思路，還對算法的魯棒性和計算復雜度進行瞭評估。此外，書中還探討瞭如何將采集到的運動學參數應用於運動技能的評估和訓練，例如，通過分析運動員的運動軌跡和發力模式，找齣技術動作中的不足之處，並提齣改進建議。這種理論與實踐緊密結閤的方式，讓我對本書的實用價值有瞭更深刻的認識。這本書絕對是人體運動學領域研究者和從業者不可或缺的參考書。

評分☆☆☆☆☆

讀《人體運動學參數采集與測量方法（賈誼）》這本書，我首先被它嚴謹的科學態度和紮實的理論基礎所摺服。書本開篇就對人體運動學的定義、研究範疇以及其在各個領域的應用進行瞭梳理，這為讀者構建瞭一個清晰的研究框架。隨後，作者深入淺齣地講解瞭各種運動學參數的采集方法，從最基礎的運動軌跡、速度、加速度，到更復雜的力、力矩、生物力學模型等，都做瞭詳盡的介紹。我特彆欣賞的是作者在介紹每種方法時，不僅列齣瞭其原理和步驟，還詳細分析瞭不同方法的優缺點、適用範圍以及可能存在的誤差來源，並給齣瞭相應的優化建議。例如，在討論光學追蹤係統時，作者不僅介紹瞭標記點的選擇、相機標定等關鍵步驟，還對不同類型的標記物（主動式、被動式）的優劣做瞭深入對比，並結閤實際應用場景，提齣瞭在復雜環境下如何提高追蹤精度的Practical tips。另外，書中還穿插瞭大量的案例分析，這些案例涵蓋瞭體育運動、康復醫療、人機工程等多個領域，通過對真實數據的解讀和分析，讓抽象的理論變得生動具體，也讓我對運動學參數在實際問題解決中的重要性有瞭更深刻的認識。讀完這些案例，我感覺自己仿佛置身於研究現場，與作者一同探索人體運動的奧秘。

評分☆☆☆☆☆

這本《人體運動學參數采集與測量方法（賈誼）》給我最大的感受是其係統性和前沿性。它並非簡單地羅列各種測量技術，而是將這些技術置於人體運動學研究的宏大背景下進行審視。書中對運動學模型的建立、不同坐標係的選擇以及數據的後處理方法都有非常深入的探討。我印象深刻的是關於慣性測量單元（IMU）應用的章節，作者詳細闡述瞭IMU的工作原理，包括加速度計和陀螺儀的數據融閤，以及如何利用算法補償漂移誤差。對於初學者而言，這部分內容可能會有些挑戰，但作者通過清晰的邏輯和詳細的數學推導，將復雜的算法原理分解開來，並配以圖示，使得理解起來更加容易。更重要的是，書中還討論瞭運動捕捉技術在虛擬現實、增強現實以及機器人學等新興領域的應用，這錶明作者緊跟時代步伐，將最前沿的研究動態融入書中。我尤其對書中關於“智能傳感器網絡”在分布式運動監測中的應用介紹感到興奮，這為未來大規模、無創的運動健康監測提供瞭新的思路。總的來說，這本書不僅是一本操作手冊，更是一本啓迪思想的研究指南，它讓我看到瞭人體運動學研究的無限可能。