基于髋训练辅助教练器的设计及数理分析的研究＊

2020-03-24苟小平张万军张景轩张景怡张景妍

甘肃科技 2020年23期

苟小平 ,张万军 ,张峰 ,张景轩 ,张景怡 ,张景妍

（1.陇东学院，甘肃庆阳 745000；2.甘肃泽德电子技术有限公司，甘肃天水 745000；3.兰州工业化设备有限公司，甘肃兰州 730050；4.兰州大学，甘肃兰州 730050）

1 问题的提出

传统的髋训练辅助教练器由于体育训练者开髋训练难度较大、动作难以控制[1-4]，容易造成体育训练者髋关节肌肉拉伤及韧带崩裂，为此，本文设计一种髋训练辅助教练器，增强体育锻炼者学习的兴趣[5-6]，有效防止了体育锻炼者韧带拉伤。

甘肃泽德电子技术有限公司的教授级高工、高级经济师、博士张万军研究了一些辨识别控制系统[7-8]的柔性训练设备及控制方法。由于练习者在地面上没有向前滑动的能力，地面前部无法伸展十字叉。陇东学院的苟小平副教授申请了一种开髋训练测量器的专利，交叉叉训练的一种方法是坐在地毯上[9-10]，坐在前屈拉森韧带上。水平叉子训练的另一种方法是垂直向下打开髋叉子。因为训练强度[11]太大，肌肉疼痛不能长时间训练。当腿在斜坡上向前弯曲时，由于重力的前向力，训练的效果得到了有效的改善[12-15]。

本文设计一种髋训练辅助教练器，增强体育锻炼者学习的兴趣，有效防止了体育锻炼者韧带拉伤。同时本文运用数理统计法，分析了在两组数理统计的方法对照曲线和训练曲线数据进行对比实验。实验表明体育训练者开髋训练：对照曲线和训练曲线相一致，符合实际教学和体育锻炼的需要，证明了髋训练辅助教练器在高校教学的可行性，在陇东学院体育学院实验取得良好的效果；同时，在其他的地方体育的教学和训练具有较强的借鉴意义。

2 髋训练辅助教练器的结构特点

髋训练辅助教练器的三维结构图如图1 所示。该教练器的结构简单，制造方便。增强体育锻炼者学习的兴趣，有效防止了体育锻炼者韧带拉伤，课外训练更安全可靠。

图1 髋训练辅助教练器的三维结构图

从图1 中可以看出，髋训练辅助教练器由以下结构组成：1、涡轮箱，2、手轮丝杆，3、定位轴承，4、丝杆螺母，5、直线导轨，6、滑套，7、分腿支撑板在丝杆螺母，8、滑套上固定的联合体，9、高度指示针，10、带刻度尺的立柱，11、滚动轮，12 轴杆，13、侧挡板。

作为实例，该髋训练辅助教练器申请了国家知识产权局的实用新型及发明专利，本实用新型涉及一种运动辅助训练装置，即髋训练辅助教练器，其特征在于：练习者通过灵活地转动手轮2 及时调整生理负荷进行腿部韧带拉伸训练，当停止转动手轮2，分腿支撑板在丝杆螺母滑套上固定的联合体分开的角度和高度能够有效地完成制动，此时可以进行高度不变的静力性拉伸腿部韧带。涡轮减速原理应用到柔韧训练中，从而有效地防止训练时韧带拉伤，符合体育训练循序渐进的原则，同时有效地防止了拉伤腿部韧带。

3 研究的方法

3.1 问卷调查法：

图2 Kolmogorov-Smirnov 检验分析1（n=94）

对陇东学院体育学院2018 级150 名体育专业的学生（其中：男学生80 人，女学生70 人）进行体育柔韧性对比分析。

3.2 数理统计的方法

实验中获得的所有数据都输入计算机。用SPSS16.0 软件进行正态分布试验、方差齐性检验、方差单向检验、协方差检验和T 检验。显著性水平P<0.05 有显著性差异，P<0.01 有显著性差异，P>0.05 无显著性差异。对实验结果进行了横向和纵向分析。

4 结果与分析

4.1 训练交叉的影响因素分析

4.1.1 开髋训练交叉的Kolmogorov-Smirnov 检验分析

K-S 检验的基本思想是将序列分类数据的理论累积频数分布与观测值的经验累积频数分布进行比较，找出它们的最大偏差，然后检验在给定的显著性水平上偏差是否偶然发生。试验模拟图如图2～5所示。

图3 Kolmogorov-Smirnov 检验分析2（n=94）

结果表明，P 值大于α=0.05，样本与正常人群无关。髋训练辅助教练器对照曲线和训练曲线相一致，符合实际教学和体育锻炼的需要，证明了髋训练辅助教练器在高校教学的可行性。

图4 训练交叉的正太分布的检验分析1（n=94）

图5 训练交叉的正太分布的检验分析2（n=94）

4.1.2 开髋训练交叉的正太分布的检验分析

通过对实验前后数据的分析，发现发明的髋关节器械训练效果显著。对照组实验前后有非常显著性差异，说明对照组实验有非常显著性差异。实验表明体育训练者开髋训练：对照曲线和训练曲线相一致，符合实际教学和体育锻炼的需要，证明了髋训练辅助教练器在高校教学的可行性，在陇东学院体育学院实验取得良好的效果；同时，在其他的地方体育的教学和训练具有较强的借鉴意义。