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摘要:自行车是人们日常生活中常见的交通工具,由于自行车以人为动力,因此与人体工程学具有密切的关系。在自行车的设计过程中考虑人机因素,将有利于减轻人们在使用自行车时产生的疲劳感和不适感,提高蹬力和运动的协调性,因而具有重要的意义。本文阐述了自行车人机因素分析的重要性,概括了自行车的发展情况,进而分析了自行车中的人机因素,如人机工程、尺度与运动测量以及生理研究,并给与相关的讨论和建议,为当前自行车设计中的人机因素研究提供可靠的科学指导。...
[硕士论文] 赵晓瑞
体育学 北京体育大学 2016(学位年度)
摘要:研究目的:
  通过对不同踏蹬频率下机体下肢肌表面肌电活动和气体代谢指标进行综合研究,为在不同竞赛要求和不同战术目标下踏蹬频率的选择提供理论与实证依据。
  研究方法:
  确定15名运动能力良好的男生在其坐位姿势下的最大功率及其对应的踏蹬频率,以此踏蹬频率为基准点踏频,划分五级踏蹬频率。受试者以随机踏蹬频率进行2分钟的稳定骑行,实时采集表面肌电信号与气体代谢,分析积分肌电和中位频率指标。采用幅频联合分析来观察肌肉活动情况,并结合能量消耗和心率指标进行综合分析。
  研究结果:
  1.在SRM功率自行车7档位、9档位和11档位间,档位越大,最大功率及最大功率踏蹬频率越大,二者在不同档位、不同踏蹬频率时均具有显著性差异(P<0.05),且为极显著性差异(P<0.01)。固定档位踏蹬时,踏蹬频率越大,踏蹬速度越大;不同档位踏蹬时,踏蹬百分比一致时,档位越大,踏蹬频率越低,踏蹬速度越大。踏蹬过程中不同档位、不同踏蹬频率间的踏蹬频率与踏蹬速度也具有显著性差异(P<0.05),且为极显著性差异(P<0.01)。
  2.积分肌电值在7档位、9档位和11档位表现为随踏蹬频率的增加而升高,多数肌肉7档位积分肌电值在基准点踏频及以上踏蹬频率时显著高于9档位与11档位,而多数肌肉中位频率值随档位的增加而减少,但其显著性变化所占比例偏少。其中股外侧肌的积分肌电,股外侧肌和腓肠肌内侧的中位频率在各踏蹬频率间增长均具有显著性差异(P<0.05)。部分肌肉在7档位基准点踏频以上时出现疲劳,在9档位60%基准点踏频与140%基准点踏频时出现疲劳,在11档位60%基准点踏频时出现疲劳。
  3.能量消耗和心率在7档位、9档位和11档位表现为随踏蹬频率的增加而呈线性增加,并具有极显著性差异(P<0.01),且在不同档位相对踏蹬频率百分比一致时发现,9档位能量消耗和心率在基准点踏频时表现最低。
  研究结论:
  1.传动比越大,最大功率越小,最大功率踏蹬频率越小。
  2.随踏蹬频率增加,肌肉用力增加;能量消耗和心率均显著性增加。
  3.小传动比(7档)在采用最大功率踏蹬频率(100%基准点踏频)以下的踏频,可以获得较佳的输出功率,较大的肌力之外,同时具有相对较小的能量消耗及心率的优势,但在高于100%基准点踏频以上踏频时,能量消耗及心率均最高,身体负荷急剧增加;大传动比(11档),虽可以获得较大的车速,但输出功率相对小,肌肉易于疲劳,且能量消耗、及心率均较高,身体负荷较大;中等传动比(9档)则综合效益较佳,输出功率虽略低于小传动比(7档),但在不同踏频时均有较低的能量消耗及心率,身体负荷较小。
  建议:
  选取小传动比,易采用最大功率踏蹬频率附近的踏频,可以获得较大的肌力,相对较小的能量消耗;选取大传动比,可以获得较快的车速,但肌肉易于疲劳,其只适宜在体能较佳的条件下为保持高车速时选用。而在需要持续采用较大的踏频来维持较高的车速时,选用中等传动比较为适宜。
  故而在实际训练比赛时,要综合传动比与训练要求进行。
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