羅　炯

摘 要：在次最大強度下改變騎行變量坐角與坐高，結(jié)果表明：恢復(fù)階段的曲柄角速度及膝、踝關(guān)節(jié)軌跡特征的理論論證與實際結(jié)果具有很好的一致性；參與本次實驗的自行車運動員坐角不應(yīng)小于72°、坐高不低于106%TH的定位較為合理；初步確認(rèn)了踏蹬技術(shù)的三種運動學(xué)診斷指標(biāo)即提拉階段的曲柄角速度、不同組合下踏蹬時上、下死點區(qū)域的大小，膝、踝關(guān)節(jié)中心軌跡的重疊程度、光滑程度、對稱性與非對稱性。實驗發(fā)現(xiàn)運動員在踏蹬過程中大腿屈伸范圍的基本恒定性，因而提出了提高自行車運動員髖關(guān)節(jié)伸展功率的力量訓(xùn)練方法—即力量訓(xùn)練應(yīng)控制大腿屈伸范圍在30°～85°間。

關(guān)鍵詞：運動學(xué)特征；坐角；坐高；踏蹬技術(shù)；指標(biāo)

中圖分類號：G804.66

文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1007-3612(2008)08-1076-06

A Kinematic Characteristics Analysis of Variation in Seat Tube Angle at Different Seat Heights on

Submaximal Cycling Performance

LUO Jiong

(College of Physical Education,Southwest University, Chongqing 400715, China)

Abstract:A few results have been obtained through the variations in seat tube angle at different seat heights on submaximal cycling performance. The better agreement on the theoretic analysis of knee and ankle joint tracks and the angular velocity of crank in the recovery phase with practical results .Seat angle should be more than 72° and seat height be more than 106% TH are considered the better orientation for participating this experiment bicycle-athletes. Three Kinematic indexes using in diagnosis for pedalling techniques were decided. The first is the angular velocity of crank in the recovery phase.The second is copes of TDC in the different combinations. The third is lubricous degree, symmetry and unsymmetry of knee and ankle joint track. The experiment discovers that the invariablenes basically about bending and extending scope of thigh angle during the pedaling which tells us the strength training method of improving stretching power of coax joint related to bicycle athletes, namely bending and stretching angle of thigh must be controlled in 30°～85°while pursuing strength training.

Key words: kinematic characteristics；seat angle；seat height；pedalling techniques；index

最近幾十年，生物力學(xué)和空氣動力學(xué)方面的研究正日益影響著自行車運動的的發(fā)展，毫無疑問，騎行成績的提高除了要注重訓(xùn)練、管理、營養(yǎng)外，選取最佳騎行姿勢、改善騎行的動作效率絕對是獲取優(yōu)異成績不可替代的前提。目前我國有關(guān)自行車技術(shù)理論方面的研究較少，訓(xùn)練中，缺乏科學(xué)的技術(shù)理論指導(dǎo)，教練員們僅靠經(jīng)驗去矯正運動員的技術(shù)，因而難以獲得明顯的效果；此外，由于我國基礎(chǔ)研究不足,長期以來,自行車、特別是競賽用自行車的設(shè)計基本上依靠國外的試驗數(shù)據(jù)，出現(xiàn)運動員被動地適應(yīng)國外設(shè)計的符合他們?nèi)梭w結(jié)構(gòu)特性的運動器械的現(xiàn)象。本研究是在前人研究的基礎(chǔ)上，從運動生物力學(xué)角度出發(fā)，利用目前先進的傳感技術(shù)與計算機技術(shù)，研制出一件測量儀器（圖1），通過控制受試者上體姿位、改變坐角、坐高所引起的腳蹬、車坐、手把上的力值變化、下肢踏蹬中運動學(xué)參數(shù)的變化及下肢主要肌群的肌肉放電變化進行分析，從而為適合于中國人人體結(jié)構(gòu)特性的坐姿定位以及為所測的每個自行車運動員獲得各自最優(yōu)的車架結(jié)構(gòu)尺寸提供理論依據(jù)和有效的原始數(shù)據(jù)。為真正實現(xiàn)“自行車適合于人的理念” 邁出了重要的一步，從而更好地為體育運動及全民健身服務(wù)。（限于篇幅，本文只對運動學(xué)特征進行報道）

1 研究對象與方法

1.1 研究對象 5位來自北京市自行車運動隊的優(yōu)秀運動員身高（179.6±2.19)cm；體重(65.7±9.09)kg；恥骨聯(lián)合高度（稱為TH高）(81±2.3)cm；有效小腿長(46.8±1.3）cm被招收參與本次實驗。實驗前經(jīng)過體格檢查，均沒有神經(jīng)肌肉、心肺功能障礙及外科方面的疾病。實驗前向受試者詳細(xì)解釋實驗?zāi)康募跋嚓P(guān)程序，并需進行幾項人體測量學(xué)參數(shù)及個人最大功率的測試。

1.2 研究方法

1.2.1 研究范圍及時相階段劃分 踏蹬動作是自行車技術(shù)中最重要、最復(fù)雜的技術(shù)環(huán)節(jié)。在一個踏蹬周期中，當(dāng)一條腿往前下方蹬時（驅(qū)動），另一條腿則在往后上方恢復(fù)（提拉），反之，亦然。就一條腿而言，在一個踏蹬周期中，均經(jīng)歷了前蹬和提拉兩個過程。為了研究問題方便，本文將測試對象右腿踏蹬動作進行分析。

1.2.2 實驗設(shè)計 選取三種坐角（65°、72°、77°）、三種坐高（96%TH、101%TH、106%TH）,共九種位置組合進行踏蹬實驗。實驗進行的順序見圖2，選擇是隨機的，但每個對象的起點都是從組合5(坐角72°、坐高101%TH)的位置開始，九種組合測試完畢后又回到出發(fā)點進行重復(fù)測試。打亂實驗順序的目的是為了排除因時間、實驗順序引起的隨機誤差；回到出發(fā)點，并對該組合位進行重復(fù)測試，其目的是檢驗運動員是否存在因疲勞、心肺功能漂移、脫水或無氧代謝引起測量參數(shù)的失真，以檢驗九種組合位置上的數(shù)據(jù)是否都是在對象沒有產(chǎn)生疲勞的情況下取得的。

用節(jié)拍器和測試車內(nèi)置的頻率控制器共同控制踏蹬頻率。每種組合下，當(dāng)踏蹬頻率達到實驗規(guī)定值110 rpm（附：這是優(yōu)秀自行車選手的經(jīng)典踏蹬頻率）時，要求受試者保持穩(wěn)定騎行狀態(tài)至少1 min，這期間進行運動學(xué)、動力學(xué)及肌電的同步測試（測試車上有同步發(fā)光點），采樣時間不少于10 s。整個實驗過程是非連續(xù)的，其中曲柄長為標(biāo)準(zhǔn)值170 mm，所有的實驗對象穿統(tǒng)一品牌的運動鞋，軀干姿態(tài)角控制為45°左右。每次正式實驗開始前，要求對象先做5 min熱身式的踏蹬練習(xí)，踏蹬頻率一般為50 rpm（轉(zhuǎn)/min）,功率輸出100 w左右，然后慢慢調(diào)整載荷直達實驗要求值（即受試者最大功率輸出均值的80%，本實驗測得該值為250 w）。

為了檢驗運動員比賽用車的尺寸是否滿足個體與賽車系統(tǒng)之間的最佳結(jié)合，我們對實驗對象還補做“賽車位實驗”。所謂“賽車位實驗”是指先測量好運動員賽車尺寸，然后在測試車上調(diào)出與“賽車尺寸”相近的實驗位，再重做上述實驗，其目的是對運動員比賽所采用的賽車定位是否合理進行檢驗。

1.2.3 運動學(xué)研究方法 利用日本產(chǎn)JVC數(shù)字?jǐn)z像一體機GR-DV3000ED安放在測試車的正側(cè)面，其主光軸與受試者矢狀面垂直，攝像機鏡頭正對測試對象右邊髖關(guān)節(jié)中心稍偏下的部位，拍攝距離8 m，機高1.2 m。每次采集時攝像機至少比測力及肌電儀先開機10 s以上，由本實驗自行開發(fā)的視訊解析系統(tǒng)對所選動作畫面進行解析，畫面采集頻率為50場/s，所得數(shù)據(jù)進行濾波平滑，截斷頻率為10。

1.2.4 統(tǒng)計方法 以腳蹬兩次連續(xù)通過上死點定義為一個完整的曲柄圓。每種組合下選取兩個連續(xù)的曲柄圓所對應(yīng)的參數(shù)值進行疊加以求得每個對象的相關(guān)參數(shù)，再將同類受試者在同一組合位下參數(shù)值進行疊加，并把各參數(shù)值與曲柄角對應(yīng)起來，求得均值關(guān)于曲柄角的函數(shù)曲線，以及每種組合下的有關(guān)參數(shù)的最值及標(biāo)準(zhǔn)差、均值及標(biāo)準(zhǔn)差。單因素、雙因素方差分析被用于該實驗的數(shù)據(jù)處理上，所有統(tǒng)計檢驗的顯著水平設(shè)置為a=0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 對組合5下重復(fù)測試的檢驗 表1數(shù)據(jù)表明：組合5下重復(fù)測試所得的運動學(xué)參數(shù)值經(jīng)檢驗均無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）。因此，這基本排除了運動員因時間因素、實驗順序及疲勞因素帶來的干撓，故下面的有關(guān)運動學(xué)特征分析時所用數(shù)據(jù)具有一定的有效性和可靠性。

2.2 坐角、坐高對曲柄轉(zhuǎn)動的影響分析 我們先從純理論角度來探討做等速轉(zhuǎn)動的曲柄，其回轉(zhuǎn)角速度的變化特征。我們把膝關(guān)節(jié)中心至第一拇趾關(guān)節(jié)的連線長稱為有效小腿長。于是下肢環(huán)節(jié)與自行車系統(tǒng)可簡化為由大腿、有效小腿長（又稱小腿足）、曲柄和坐管長構(gòu)成的（這里的坐管長指髖關(guān)節(jié)中心至曲柄中軸軸心的距離）四環(huán)節(jié)鏈模型^［1］（機械原理中稱為四桿機構(gòu)見圖3）。

基于四環(huán)節(jié)模型基礎(chǔ)上，設(shè)運動員處于穩(wěn)定的騎行狀態(tài)，此時曲柄AB作等速轉(zhuǎn)動，大腿CD作往復(fù)變速擺動。曲柄在回轉(zhuǎn)一周的過程中與有效小腿長BC有兩次共線，這時大腿CD分別位于最限位置C1D和C2D。由圖2-6中可以看出，曲柄相應(yīng)的兩個轉(zhuǎn)角Ф₁和Ф₂分別Ф₁=180°+θ和Ф₂=180°-θ，式中θ是大腿處于兩最限位置時，相應(yīng)的曲柄位置線所夾的銳角，稱之為最位夾角。

由于Ф₁＞Ф₂，因此當(dāng)曲柄以等角速度ω轉(zhuǎn)過這兩個角度時，對應(yīng)時間t₁＞t₂,故V₁=C₁C₂弧長/t₁,V₂=C₂C₁弧長/t₂,顯然V₁＜V₂。由此可知，當(dāng)曲柄等速轉(zhuǎn)動時，大腿上下擺動的平均速度是不同的，前蹬過程大腿速度小于恢復(fù)過程，這一特征我們不妨稱為大腿的急回特征。

因此如果恢復(fù)階段的大腿速度小于前蹬過程大腿速度，這樣在恢復(fù)階段腳掌會對曲柄施加一定量的向下作用力，從而導(dǎo)致過多的負(fù)曲柄力矩，降低了騎行效率。

從表2可以看出改變坐角、坐高對前蹬平均角速度沒什么影響，但卻顯著影響到恢復(fù)階段的平均角速度,通過對坐角、坐高間的影響進行多重比較分析發(fā)現(xiàn)，坐角對恢復(fù)階段平均角速度的影響作用是有一定范圍，也就是當(dāng)坐角大于72°時將不再具有顯著意義。同樣地，當(dāng)坐高達到101%TH時，再增加坐高其影響作用不再顯著。從總體上看坐高低于101%TH，恢復(fù)階段的平均角速度小于前蹬；而坐角小于72°，坐高必須達到106%TH時，才能確?；謴?fù)階段平均角速度大于前蹬。這意味著對自行車運動員而言，坐高太低（小于101%TH）以及坐角太小（小于72°）均妨礙下肢環(huán)節(jié)鏈杠桿系統(tǒng)的繞圓運動，即導(dǎo)致恢復(fù)階段的平均角速度小于前蹬，這樣不利于運動員提高騎行效率。

自行車踏蹬技術(shù)中，“踏蹬死點”一直是運動員、教練員及科研究人員最關(guān)心的問題。眾所周知，在一個踏蹬圓中，死點的位置是運動員發(fā)力倍感困難的地方。當(dāng)初人們對死點的認(rèn)識比較粗糙，以為死點處腳蹬不受力（即腳蹬受力等于0）。隨著現(xiàn)代高速攝像、計算機技術(shù)以及傳感技術(shù)的發(fā)展，目前對“死點”的認(rèn)識大致有了統(tǒng)一的說法，即“死點”處腳蹬不是不受力，而是作用于腳蹬上的有效力等于0。就運動學(xué)方面的有關(guān)知識對“死點”的理解是：死點不是一個點，而是一個區(qū)域，確切地說是一個曲柄角速度突減區(qū)域，這樣的區(qū)域一般都出現(xiàn)在曲柄圓的最高點與最低點附近。

本實驗過程中，對自行車運動員測試時控制踏蹬頻率是110 rpm。通過攝影解析所獲得的自行車運動員的實際踏蹬頻率均值約為108.45 rpm,折算為平均角速度分別為650.7°/s,故本文規(guī)定當(dāng)自行車運動員曲柄角速度≦610°/s對應(yīng)的曲柄角范圍記為死點區(qū)。

從表3可以看到坐角、坐高以及交互作用都顯著影響到自行車運動員上、下死點區(qū)域的大小。就整體而論，九種組合情況下，普遍存在上死點區(qū)域比下死點區(qū)域?qū)?。通過多重比較發(fā)現(xiàn)：坐角65°與72°及65°與77°間、坐高96%TH與101%TH及96%TH與107%TH間對上死點區(qū)域有顯著改變。對下死點，三坐高兩兩間及三坐角兩兩間均對下死點區(qū)域的改變有顯著意義，即隨著坐角、坐高的增加，下死點區(qū)域呈遞減趨勢，這顯然對騎行有益。

綜合表2、3中數(shù)據(jù)，我們確證了理論分析與實驗結(jié)果間的一致性，即恢復(fù)階段的曲柄角速度應(yīng)適當(dāng)高于前蹬。對本實驗的自行車運動員而言，在固定的功率輸出下，坐角必大于72°時才能對恢復(fù)階段角速度產(chǎn)生積極的影響，如果低于72°，那么坐高必須達到106%TH以上才有利于恢復(fù)角速度的提高。因此，在運動訓(xùn)練中不能只注重提高坐高來增加恢復(fù)階段角速度。對那些山地自行車運動員，由于他們的自行車坐角較淺（有些在68°左右），因而適當(dāng)提高坐高是必要的。另一方面，當(dāng)坐角大于72°、坐高達到101%TH后，再改變坐角、坐高對縮小上死點區(qū)域無益，然而卻始終對縮小下死點區(qū)域有益，據(jù)騎行有關(guān)規(guī)律，上、下死點區(qū)域的減小，顯然有利于提高騎行效率，因為處于上、下死點區(qū)域內(nèi)的大腿對腳蹬幾乎不做正功，多數(shù)情況下是“惰性力”^［2］，但應(yīng)注意的是增加坐角、坐高是有條件的（因受比賽規(guī)則以及運動員身體結(jié)構(gòu)的限制）。

2.3 下肢各關(guān)節(jié)角度變化特征分析 據(jù)有關(guān)文獻報道^［3，4］，曲柄轉(zhuǎn)動角速度變化只能反映踏蹬周期中踏蹬動作的外部特征，而下肢環(huán)節(jié)鏈杠桿系統(tǒng)的機械條件，下肢肌肉正確的發(fā)力順序等是決定踏蹬技術(shù)好壞的內(nèi)部因素，它是引起曲柄轉(zhuǎn)動角速度變化的動因。踏蹬動作主要是由腿部肌肉的收縮實現(xiàn)的，而下肢三個關(guān)節(jié)角度的變化情況也許能反映出驅(qū)動腿相關(guān)肌群的工作性質(zhì)及發(fā)力特點。

綜觀表4、5、6中可以清楚地看到坐角對受試者髖、膝、踝角最值位置移動無影響，而坐高顯著影響到髖、膝、踝角位置的移動。當(dāng)坐高從96%TH-101%TH-106%TH遞增過程中，最大髖角出現(xiàn)時刻均值大約是-5.86°-1.93°-1.58°（P<0.05），具有明顯的前移趨勢；最大膝角出現(xiàn)時刻均值依次約從151.38°-153.65°-163.76°），具有明顯的后移趨勢，其中在前一個5%TH的增量中所引起的膝角移動無意義（P>0.05），也就是說只有當(dāng)坐高達到一定的高度后，再增加坐高才能引起最大膝角位置顯著后移；最大踝角出現(xiàn)時刻均值約從174.66°-176.39°-184.56°，同樣第一個坐高增量所引起踝角最值位置移動無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）。坐高也同樣影響到髖、膝、踝角最小值的位置移動，在同樣坐高增量下，最小髖角出現(xiàn)時刻分別約從173.26°-184.33°-194.36°，說明大腿后伸作用延長，且坐高每增5%TH，位置后伸大約10°（P<0.05）；最小膝角出現(xiàn)時刻約從6.83°-2.87°-0.65°（P<0.05）；最小踝角出現(xiàn)時刻依次約從-1.27°-0.15°-1.8°（P>0.05）。

說明：表中出現(xiàn)的負(fù)角，是以曲柄圓上死點0°為標(biāo)志點，曲柄處于該位置前記為負(fù)，后記為正，以下各表含義相同。

據(jù)騎行生物力學(xué)文獻^{［5，6］}，假如大腿過了最高點（0°）后其屈曲還未達到最大值，那么它將繼續(xù)屈，此時對于進入前蹬階段的大腿應(yīng)立即轉(zhuǎn)為下壓才對騎行有利；反之，如果在最高點（0°）前較遠的位置大腿屈曲達到了最大值，此時的腳蹬還未跨過曲柄圓的最高點，那么只能依靠屈膝或踝背屈所產(chǎn)生的運動幅度越過最高點，這時對于失去屈髖作用的小腿足而言，要快速跨越“上死點區(qū)”是不利的。從改變坐角、坐高對受試者髖、膝、踝角最值（包括最大值與最小值）出現(xiàn)的時刻看，坐高的影響是主要的。坐高增加引起髖角最大值出現(xiàn)位置明顯前移，當(dāng)坐高達106%TH，最大髖角出現(xiàn)時刻（對應(yīng)曲柄角1.58°）恰好是腳蹬跨過了曲柄圓最高點少許的位置；另一方面，坐高增加引起髖角最小值位置下移，同樣的坐高增量下，下移從173.26°—184.33°—194.36°，這種下移趨向明顯延長了大腿的后伸作用，因而延長大腿對腳蹬驅(qū)動作用。有意思的是坐高同樣引起受試者膝角最小值位置的移動，當(dāng)坐高從96%TH—101%TH—106%TH遞增過程中，最小膝角出現(xiàn)時刻向曲柄圓最高點靠攏，且當(dāng)坐高等于106%TH時，大腿與小腿幾乎同時在過了曲柄圓最高點少許的地方完成最大屈曲（對應(yīng)曲柄角約為0.65°）。同樣我們討論坐高對膝角最大值位置的移動，結(jié)果表明只有當(dāng)坐高超過101%TH時所引起的位置下移才具有顯著差異，這也就啟示我們，對自行車運動員只有當(dāng)坐高達到一定的高度后，再增加坐高才能引起最大膝角位置的顯著下移。由此可見，只有當(dāng)坐高達到106%TH后可能對自行車運動員更有益。

2.4 膝、踝關(guān)節(jié)中心軌跡的特征分析 自行車騎行技術(shù)動作過程是一個復(fù)雜的復(fù)合運動,運動員在騎行中軀體位置相對固定不變。上肢手臂的拉撐靜力動作也僅為對車子的內(nèi)力有影響,但是，下肢多環(huán)節(jié)的運動過程卻涉及諸多變化的動力學(xué)因素，各關(guān)節(jié)運動為多軸心的連續(xù)運動。其中髖關(guān)節(jié)中心點相對軀干位置幾乎沒有變化，腳掌繞中軸作轉(zhuǎn)動動作，膝、踝關(guān)節(jié)運動點是以一定軌跡規(guī)律運動的動點。在騎行中膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)運動點在其運動軌跡上的速度和加速度等運動特征量的矢量性、瞬時性和相對性又導(dǎo)致它們的運動軌跡較為復(fù)雜。運動員在騎行過程中，下肢是唯一產(chǎn)生動力的系統(tǒng)。其用力過程是否合理有效，可以通過下肢關(guān)節(jié)運動軌跡來反映。

現(xiàn)將直角坐標(biāo)系XOY與自行車固連。設(shè)髖關(guān)節(jié)中心點坐標(biāo)M（a,b），髖關(guān)節(jié)中心點與膝關(guān)節(jié)中心點N的連線為r1,如圖4-a,則從理論上可推得膝關(guān)節(jié)中心點的軌跡方程:

(x₁-α)²+(y₁-b)²=r²₁ （1）

假若髖關(guān)節(jié)中心點坐標(biāo)不變，因而大腿繞髖關(guān)節(jié)中心轉(zhuǎn)動（上下擺動）只在一定范圍內(nèi)，故膝關(guān)節(jié)中心軌跡應(yīng)是兩段重合的圓弧。然而，運動員在實際踏蹬過程中，當(dāng)大腿、小腿及足的向前下方積最下壓時（前蹬），腳蹬的骨杠桿連動作用致使髖關(guān)節(jié)中心少許前移；而在180°～360°的恢復(fù)過程中，足、小腿及大腿向后積最恢復(fù)腳蹬時骨杠桿連動作用又使髖關(guān)節(jié)略有后移，而整個踏蹬過程中大腿長度這一轉(zhuǎn)動半徑是不變的。因此從理論上可以推出實際騎行過程中，膝關(guān)節(jié)的軌跡是兩段不完全重合的圓弧（圖4—b)。即曲柄從上死點（0°）至下死點（180°）時，膝關(guān)節(jié)軌跡對應(yīng)EFG??；由180°到360°時，膝關(guān)節(jié)軌跡對應(yīng)GHE弧。兩弧并不完全重合。

圖4 膝、踝關(guān)節(jié)軌跡理論推論圖5 自行車運動祁躍在九種不同組合下膝關(guān)節(jié)中心軌跡曲線同樣若踏板中軸軸心坐標(biāo)P（c,d）,中軸中心至踝關(guān)節(jié)中心的連線為r₂,那么踝關(guān)節(jié)中心軌跡方程為：

(x₂-c)²+(y₂-d)²=r₂²（2）

顯然，如果踝關(guān)節(jié)角保持不變，踝關(guān)節(jié)中心軌跡是一個圓。事實上，當(dāng)曲柄從上死點至90°水平位，踝關(guān)節(jié)中心至中軸軸心的距離逐漸減小，從90°水平位至180°時，這個距離逐漸增大。且由于接近180°時足主動做恢復(fù)動作，踝關(guān)節(jié)略上移地改變了原來的運動方向，PA小于PC（圖4-b），由此可以看出踝關(guān)節(jié)的動點真正軌跡應(yīng)是水平半徑小于縱軸半徑，且縱軸的上半徑略大于下半徑，即類似于一個橢圓。

圖5是自行車運動員祁躍在九種組合位下踏蹬時膝、踝兩關(guān)節(jié)中心軌跡曲線，可從如下三方面進行分析。1) 每種組合下兩段弧線的重合程度，重合度愈高，說明髖關(guān)節(jié)中心前后、上下移動較小。2) 看每段弧的光滑程度，弧段愈光滑，說明膝關(guān)節(jié)顫動較小。3) 不同對象在同一組合下的曲線對比。分析圖5不難看出：坐角對受試者髖、膝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性及位置有很大的影響，在三種坐高條件下，77°坐角最穩(wěn)定，72°次之，65°坐角穩(wěn)定性最差；坐高影響到髖關(guān)節(jié)中心的位置移動，特別在96%TH坐高條件下，髖、膝關(guān)節(jié)中心波動最大，因而弧段最不光滑，106%TH坐高最好，因為兩弧段較光滑且較靠近。

圖6 自行車運動祁躍在九種組合下踝關(guān)節(jié)中心軌道圖6運動員祁躍在九種組合位踏蹬時踝關(guān)節(jié)中心軌跡，作為例子，同樣可從如下幾個方面對曲線進行診斷分析：1) 每種組合下所得類似橢圓的長軸、短軸的變化特點，曲線的光滑程度，左、右及上、下兩部分的非對稱程度，以此主要推斷踝關(guān)節(jié)中心變化的穩(wěn)定性及驅(qū)動過程中屈踝作用是否強烈。2) 橢圓的移位現(xiàn)象，一般體現(xiàn)在略微上移，這是優(yōu)秀運動員主動恢復(fù)的標(biāo)志。3) 不同類別間受試者及同類別不同個體間在同一組合下曲線對比可間接反映各自踏蹬技術(shù)特點及優(yōu)劣。

在77°坐角下，受試者有相對較好橢圓曲線，坐高小于101%TH，受試者曲線的波動程度明顯增加。從總體觀察，隨坐高增加，橢圓變得更扁、更光滑，說明下肢環(huán)節(jié)鏈系統(tǒng)繞圓運動越舒展，且具有明顯的主動恢復(fù)觀象。

2.5 “賽車位”與“實驗最佳位”對比分析 至此，我們已清楚地感到對所檢測的五位自行車運動員而言，坐角77°與106%TH坐高（組合3）似乎對他們都有益,現(xiàn)暫且把這個組合位稱為“實驗最佳位”?，F(xiàn)將五位運動員各自“賽車位”與“實驗最佳位”做對比測試。結(jié)果如下：

（說明：這里的“位置”指最大髖角、膝角、踝角出現(xiàn)時刻所對應(yīng)的曲柄角）

由表7可以看出：付、朱兩運動員在“賽車位”的上、下死點區(qū)域比“實驗最佳位”寬，周、祁的表現(xiàn)恰相反，張在這兩個位置上的表現(xiàn)沒明顯差異。五運動員在髖角最值上表現(xiàn)出一致性—即“實驗最佳位”比“賽車位”大,髖角變化范圍朱慧闊、付仁杰較大，其余三位相差不大。而且我們發(fā)現(xiàn)無論是“實驗最佳位”還是“賽車位”，對參與本實驗自行車運動員而言，其髖角始終處于30°～85°之間。

從表8可以看出：付、周、祁、張四運動員膝角最值在“實驗最佳位”與“賽車位”沒有明顯差異（差異在1°～2°），而朱慧闊則明顯不同，其“賽車位”的膝角最大值明顯大于“實驗最佳位”，而“賽車位”的最小膝角值則明顯小于“實驗最佳位”，故其膝角變化范圍比其余四運動員要大得多。五運動員在“賽車位”的最大踝角值都大于“實驗最佳位”，而最小值在兩個位置處無太大差異，因此“賽車位”的踝角變化范圍明顯大于“實驗最佳位”。

從表9可以看出：周、祁在“賽車位”的最大髖角位及最小膝角位比“組合位”好，因為在“賽車位”時，兩運動員的髖、膝正好在腳蹬越過曲柄最高點少處的地方達到最值；付、朱兩位則相反，而張詳表現(xiàn)不明顯。另外，周、祁兩運動員“賽車位”的最小髖角位及最大膝角位也好于“實驗最佳位”，因為周、祁兩人在“賽車位”時，髖、膝兩關(guān)節(jié)有更多的下移量，付、張、朱三運動員表現(xiàn)不明顯。五運動員在“賽車位”與“實驗最佳位”的最大與最小踝角位置沒有明顯的差異。

基于五運動員在兩個位置上的運動學(xué)參數(shù)分析，可以得到如下診斷報告：付仁杰、朱慧闊“實驗最佳位”好于“賽車位”，周文意、祁躍的“賽車位”好于“實驗最佳位”，張詳在這兩個位置上沒有明顯的差異。