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編輯推薦

《新常態下的中國體育工程學術前沿及設計創新》係第七屆中國體育工程學術會議論文集及首屆全國體育儀器器材科技創新設計展設計作品集。

內容簡介

體育工程學是體育科技的重要組成部分，從早期的體育儀器器材研究開始，經過30年發展，已形成一門獨立學科，並不斷有新的技術融入到這門學科中。《新常態下的中國體育工程學術前沿及設計創新》以體育工程學為學科支撐的體育裝備器材研發、健身物聯網、運動可穿戴設備等研究領域取得瞭顯著成果，為促進體育事業和體育産業的發展提供瞭重要的科技支撐和科技保障。在提供專業體育工程知識的同時，引發全民對公眾健康的關注。

作者簡介

中國體育科學學會體育儀器器材分會 華東理工大學 編

目錄

上篇 論文
第一章 體育裝備和器材、軟件和算法的研發
基於人體工效學理論的個性化自行車平颱係統設計
劉 宇 傅維傑 王東海 梁雷超 王 勇(3 )
冰壺運動技術數據采集與分析係統的研製 肖書明 陳 騏 宣 華 王建明 王學峰(8 )
“橄欖球撞抗訓練設備”的加工製造與應用 鄭 剛羽毛球專項步法敏捷訓練係統的研發 柏長財 魏振鋼 鬍誌明 劉煥斌(21 )
近時期籃球器材中幾種不同類型標準籃球架的探析 何傳勝 楊 明 何衛東(26 )
靈敏素質測試係統的研製與應用 鬍 璞 張 劍 劉斌魁 鄭偉濤(34 )
基於雙目視覺的跳躍滑水測距係統設計與開發 彭 川 鄭偉濤 彭李明(44 )
《運動員競技心理能力和狀態診斷軟件 4.0 》的開發及應用郭 鬆 王 智 黃希發 肖書明(49 )
基於 UWB 技術的體育運動數據采集方法設計與實現 王磊磊(65 )
基於人體樹形結構的個性化人體建模方法 熊新炎 付 斌 韓 梅(68 )
基於 Opensim 仿真與驗證詠春拳圈手中生物力學特徵
劉堅斌 李樹偉 陳美薇 劉慕玲 李 濤(74 )
運動堅持計算技術初步研究 劉 洋 甄慶凱 劉泳慶 李祥臣(76 )
健身器材阻力源的分類研究 劉易夢琪 鄭偉濤 濛延榮 蔣成濤(82 )
中國功夫測力擺錘係統的研製 李恒飛 硃 東(87 )
靈敏素質訓練與測試係統的應用研究 韋俏麗 鄭偉濤 濛延榮(92 )
三維乒乓球運動仿真動畫的設計與實現 馮 卿(98 )
基於 Vicon 的水阻劃船器運動學特徵研究 蔣成濤 鄭偉濤 濛延榮 李 鐸 劉易夢琪(103 )
Saflight 學校體育課輔助教學器材的創新研究範延鬆 張曉迎 吳秀偉 徐相明 於 琛(109 )
第二章 大眾健身與公共體育服務
馬拉鬆愛好者運動習慣、傢族病史與心電信號特徵的關係研究
郭伯凱 夏 靈 溫 煦 龔瑩嵐 劉佳琦(115 )
不同高度鞋跟行走對女性步態、下肢關節與肌肉錶麵肌電疲勞的影響 於亞光 於岱峰(120 )
……

前言/序言

中國體育科學學會體育儀器器材分會是中國體育科學學會所屬的分會,成立於 1981 年 11 月,至今已近 36 年。分會在國內已經主辦和承辦瞭 30 次各種類型的學術和設計活動,參加瞭中國體育科學學會組織的“2008 至 2011 年體育科學發展研究報告”和“ 2012 至 2015 年體育科學發展研究報告”撰寫工作。根據中國科協的統一布置,也參加瞭“2014 至 2015 體育科學學科發展報告”的撰寫工作。自成立以來,分會就是全國體育儀器器材、體育裝備和用品研發及設計領域同仁們進行交流和溝通的平颱,為科研、教育、設計、生産等各種類型的單位和機構進行思想交流和溝通、信息分享和發布、成果匯總和推廣、科普宣傳和傳播等工作提供瞭組織保障,為學科發展、研發設計、人纔培養做齣瞭巨大貢獻。
由中國體育科學學會體育儀器器材分會和中國係統仿真學會體育係統仿真專業委員會主辦、華東理工大學承辦的“第七屆中國體育工程學術會議”及“首屆全國體育儀器器材科技創新設計展”2016 年11 月 14 日至 16 日在上海市舉行。本論文和設計作品集收錄瞭參加本次學術交流的論文和創新設計作品成果。
此次學術會議共收到 74 篇論文,主題涉及體育裝備和器材、軟件和算法的研發、大眾健身與公共體育服務、體育材料研發和應用、先進技術應用現狀和發展趨勢、流體力學與水上運動、競技競賽與訓練、體育工程理論研究、體育工程教育與媒體等方麵,具體分布情況如錶 1 所示
錶1 各類型主題論文數量和百分比
主題 篇數 百分比
體育裝備和器材、軟件和算法的研發 26 35.1%
大眾健身與公共體育服務 16 21.6%
體育材料研發和應用 12 16.2%
先進技術應用現狀和發展趨勢 9 12.2%
流體力學與水上運動 4 5.4%
競技競賽與訓練 3 4.1%
體育工程教育與媒體 3 4.1%
體育工程理論研究 1 1.4%
從主題分布情況可以看齣,麵嚮具體應用和需求的體育裝備和器材以及軟件和算法的研究,依然在本領域占有最大比重。麵嚮大眾健身和公共體育服務的研發論文總數,占全部論文數的 21.6% ,這一比例在 2010 至 2014 年的第四至第六屆體育工程學術會議中分彆為 16% 、8.5% 和 31.6% ,總趨勢呈現穩定狀態。隨著國傢對大眾體育和大眾健康事業的日益重視,以及相關政策和科技支持的力度不斷加強,預計此類研發項目的總數在未來幾年將持續增加。值得注意的是,以體育材料為主題的論文總數排在第三位,所占百分比為 16.2% ,較 2014 年的 10.7% 有很大提高,說明體育領域對於材料的需求有瞭很大的提升,特彆是“毒跑道”的危害,使得無毒無害體育材料的研發和檢測需求更為迫切。隨著科技的飛速發展,各種先進技術在體育領域也不斷得到應用,例如,先進傳感器技術、通信技術、網絡技術、大數據技術、雲計算技術、模式識彆技術、虛擬現實技術、三維視頻和成像技術等,這些技術在體育領域的應用,成為當前體育工程和裝備器材研發的新熱點、新趨勢之一。流體力學和水上運動的相關理論、技術、裝備和算法等研發,一直在本領域占有穩定的地位。在競技競賽與訓練部分,主要是電子競技和新型競賽項目的研究和推廣。體育工程的教育,為人纔培養和技術儲備提供瞭源源不斷的供給與支持,雖然在國內,能夠成建製地、係統地培養相關專業人纔的院校極少,但是,武漢體育學院、上海體育學院、華東理工大學、山東體育學院、山東大學體育學院、聊城大學體育學院等長期堅持,全力投入,為本領域人纔培養做齣瞭巨大貢獻。還有瀋陽體育學院、哈爾濱工程大學等院校的新興力量加入研發隊伍,使得體育工程研究和裝備器材研發事業得以頑強生存和發展。體育工程基礎理論研究依然是薄弱環節,但是隨著更多成果的不斷積纍,以及與其他學科和技術的不斷交叉和集成,必然會有基礎理論研究需求上的突破。
從學科的視角分析,以上論文主要涉及的應用理論、技術和方法,包括瞭體育工程、機械工程、電子工程、計算機技術、軟件工程、通信技術、材料科學與工程、傳感器技術、模式識彆、虛擬現實、人體工學、流體力學、標準化與檢測、人工智能、深度學習、信息科學、工業設計、新聞學等,以及體育學科的運動生理學、運動生物力學、運動訓練學、運動心理學、運動醫學、體育社會學、體育教育學等,其分布情況如錶2 所示。
錶2 論文所涉及的主要學科理論和技術
理論和技術 篇數
材料科學與工程 12
軟件工程 8
機械工程 8
電子工程 5
運動生理學 5
傳感器技術 4
流體力學 4
信息科學 4
運動訓練學 3
人體工學 2
模式識彆 2
通信技術 2
虛擬現實 2
體育教育 2
體育社會學 2
人工智能 1
深度學習 1
工業設計 1
體育工程 1
標準化與檢測 1
運動生物力學 1
運動醫學 1
體育訓練學 1
新聞學 1
在 2012 年之前,中國體育科學學會體育儀器器材分會組織的全國性學術會議交流形式全部為論文報告。但是隨著技術的發展和進步,以及市場、大眾、體育事業自身發展和各類需求的變化,在體育工程領域內,除瞭基礎理論、應用研究之外,需要越來越多的工程實現工作和設計工作,這些工作的成果和價值,不能單純以論文形式來體現,還需要更多樣的形式。例如計算機軟件代碼、工程裝配圖和零件圖、概念設計和工業設計的效果圖等。因此,自 2012 年開始,在學術交流活動中,開始增加瞭設計構思的展示。在 2014 年,由中國體育科學學會主辦、體育儀器器材分會承辦的“首屆中國體育儀器器材科技創新設計大賽”,就是以設計作品展示和競賽的方式為主,促進瞭國內體育裝備、用品和儀器器材設計水平的提高,以及研發中科技含量的增加,大賽達到瞭預期的目的,在體育儀器器材設計界的反響十分強烈。因此,在本次會議同期,還舉辦瞭“首屆全國體育儀器器材創新設計展”,意在繼續鼓勵體育裝備用品和儀器器材的創新設計,吸引更多人纔、研發、資金資源投入創新設計中,以促進創新設計水平的整體提高。設計展共收到設計作品 36 件,設計主題包括大眾健身和健康、場館設施和設備、體育測試與訓練、體育材料和防護、裝備器材技術和配件、體育教學設備、體育仿生設計等方麵。有的作品具有獨特創意,展示和錶現手法靚麗;有的作品雖然繪圖手段略顯稚嫩,但不乏創新性理念。從每件設計作品中,都能看到設計者對於體育的熱愛,以及對於體育裝備、用品、器材和設置研發事業的投入、堅持及熱情。今後,隨著此類設計展示活動的不斷深入開展,相信能夠更好地促進國內體育裝備、用品和器材、設置等研究和開發水平的不斷提高,為産、學、研各個領域的溝通和交流提供長期、穩定、有效的平颱,從而使研發成果盡快轉化為現實産品和技術,使科學技術真正成為第一生産力。
體育工程學研究的價值體現在體育工程技術、産品、理念等對體育領域內各項事業的科技引領和支撐作用,以及對社會經濟整體發展的貢獻上。 2014 年 10 月,國務院發布瞭《關於加快發展體育産業促進體育消費的若乾意見》,使進一步加快發展體育産業、促進體育消費的戰略思維提升到一個新的高度。2016 年 10 月 25 日,中共中央、國務院印發瞭《“健康中國 2030 ”規劃綱要》。這是繼《關於加快發展體育産業促進體育消費的若乾意見》之後,更高層級國傢政策的齣颱,“健康中國,全民健身”成為國傢頂層戰略。同年 10 月,《國務院關於加快發展康復輔助器具産業的若乾意見》(國發〔2016 〕 60 號),《國務院辦
公廳關於加快發展健身休閑産業的指導意見》(國辦發〔2016 〕 77 號)相繼發行。在上述國傢戰略和相關政策連續齣颱的大背景下,以上學術交流和設計展示活動及其論文和設計作品集的編輯及齣版,將在一定程度上反映體育工程學在新時期和新常態下的作用及價值。
另外,論文和設計作品集也反映瞭新常態下國內體育工程研究、開發的前沿動態,以及設計界所關注的熱點和趨勢,從中能夠看齣社會與經濟的整體發展對體育工程研發和設計所帶來的影響。隨著上述國傢戰略和多項支持體育事業發展政策的齣颱,體育工程發展迎來瞭新的春天。麵嚮社會需求、大力鼓勵創新、夯實研發基礎、持續推廣轉化,這些將成為新常態下體育工程科研事業發展的特點。
本論文和設計作品集的編輯得到瞭中國體育科學學會的大力支持,由中國體育科學學會體育儀器器材分會主任委員馮連世研究員擔任編委會主任,來自國傢體育總局體育科學研究所、華東理工大學、武漢體育學院、上海體育學院、山東體育學院、山東大學等單位的專傢組成編委會。在此,衷心感謝參與編輯工作的全體專傢和工作人員,並嚮各位論文作者、設計者錶示感謝,大傢對體育工程學科發展的熱愛和堅守,為中國經濟和體育事業的發展貢獻瞭力量。
受到時間等諸因素的限製,本論文和設計作品集可能存在疏漏和不當之處,懇請廣大讀者予以諒解,並衷心歡迎讀者提齣寶貴的批評意見,以鞭策我們不斷改進。
中國體育科學學會體育儀器器材分會
華東理工大學
2017 年 10 月

中國體育科學學會體育儀器器材分會是中國體育科學學會所屬的分會,成立於 1981 年 11 月,至今已近 36 年。分會在國內已經主辦和承辦瞭 30 次各種類型的學術和設計活動,參加瞭中國體育科學學會組織的“2008 至 2011 年體育科學發展研究報告”和“ 2012 至 2015 年體育科學發展研究報告”撰寫工作。根據中國科協的統一布置,也參加瞭“2014 至 2015 體育科學學科發展報告”的撰寫工作。自成立以來,分會就是全國體育儀器器材、體育裝備和用品研發及設計領域同仁們進行交流和溝通的平颱,為科研、教育、設計、生産等各種類型的單位和機構進行思想交流和溝通、信息分享和發布、成果匯總和推廣、科普宣傳和傳播等工作提供瞭組織保障,為學科發展、研發設計、人纔培養做齣瞭巨大貢獻。
由中國體育科學學會體育儀器器材分會和中國係統仿真學會體育係統仿真專業委員會主辦、華東理工大學承辦的“第七屆中國體育工程學術會議”及“首屆全國體育儀器器材科技創新設計展”2016 年11 月 14 日至 16 日在上海市舉行。本論文和設計作品集收錄瞭參加本次學術交流的論文和創新設計作品成果。
此次學術會議共收到 74 篇論文,主題涉及體育裝備和器材、軟件和算法的研發、大眾健身與公共體育服務、體育材料研發和應用、先進技術應用現狀和發展趨勢、流體力學與水上運動、競技競賽與訓練、體育工程理論研究、體育工程教育與媒體等方麵,具體分布情況如錶 1 所示
錶1 各類型主題論文數量和百分比
主題 篇數 百分比
體育裝備和器材、軟件和算法的研發 26 35.1%
大眾健身與公共體育服務 16 21.6%
體育材料研發和應用 12 16.2%
先進技術應用現狀和發展趨勢 9 12.2%
流體力學與水上運動 4 5.4%
競技競賽與訓練 3 4.1%
體育工程教育與媒體 3 4.1%
體育工程理論研究 1 1.4%
從主題分布情況可以看齣,麵嚮具體應用和需求的體育裝備和器材以及軟件和算法的研究,依然在本領域占有最大比重。麵嚮大眾健身和公共體育服務的研發論文總數,占全部論文數的 21.6% ,這一比例在 2010 至 2014 年的第四至第六屆體育工程學術會議中分彆為 16% 、8.5% 和 31.6% ,總趨勢呈現穩定狀態。隨著國傢對大眾體育和大眾健康事業的日益重視,以及相關政策和科技支持的力度不斷加強,預計此類研發項目的總數在未來幾年將持續增加。值得注意的是,以體育材料為主題的論文總數排在第三位,所占百分比為 16.2% ,較 2014 年的 10.7% 有很大提高,說明體育領域對於材料的需求有瞭很大的提升,特彆是“毒跑道”的危害,使得無毒無害體育材料的研發和檢測需求更為迫切。隨著科技的飛速發展,各種先進技術在體育領域也不斷得到應用,例如,先進傳感器技術、通信技術、網絡技術、大數據技術、雲計算技術、模式識彆技術、虛擬現實技術、三維視頻和成像技術等,這些技術在體育領域的應用,成為當前體育工程和裝備器材研發的新熱點、新趨勢之一。流體力學和水上運動的相關理論、技術、裝備和算法等研發,一直在本領域占有穩定的地位。在競技競賽與訓練部分,主要是電子競技和新型競賽項目的研究和推廣。體育工程的教育,為人纔培養和技術儲備提供瞭源源不斷的供給與支持,雖然在國內,能夠成建製地、係統地培養相關專業人纔的院校極少,但是,武漢體育學院、上海體育學院、華東理工大學、山東體育學院、山東大學體育學院、聊城大學體育學院等長期堅持,全力投入,為本領域人纔培養做齣瞭巨大貢獻。還有瀋陽體育學院、哈爾濱工程大學等院校的新興力量加入研發隊伍,使得體育工程研究和裝備器材研發事業得以頑強生存和發展。體育工程基礎理論研究依然是薄弱環節,但是隨著更多成果的不斷積纍,以及與其他學科和技術的不斷交叉和集成,必然會有基礎理論研究需求上的突破。
從學科的視角分析,以上論文主要涉及的應用理論、技術和方法,包括瞭體育工程、機械工程、電子工程、計算機技術、軟件工程、通信技術、材料科學與工程、傳感器技術、模式識彆、虛擬現實、人體工學、流體力學、標準化與檢測、人工智能、深度學習、信息科學、工業設計、新聞學等,以及體育學科的運動生理學、運動生物力學、運動訓練學、運動心理學、運動醫學、體育社會學、體育教育學等,其分布情況如錶2 所示。
錶2 論文所涉及的主要學科理論和技術
理論和技術 篇數
材料科學與工程 12
軟件工程 8
機械工程 8
電子工程 5
運動生理學 5
傳感器技術 4
流體力學 4
信息科學 4
運動訓練學 3
人體工學 2
模式識彆 2
通信技術 2
虛擬現實 2
體育教育 2
體育社會學 2
人工智能 1
深度學習 1
工業設計 1
體育工程 1
標準化與檢測 1
運動生物力學 1
運動醫學 1
體育訓練學 1
新聞學 1
在 2012 年之前,中國體育科學學會體育儀器器材分會組織的全國性學術會議交流形式全部為論文報告。但是隨著技術的發展和進步,以及市場、大眾、體育事業自身發展和各類需求的變化,在體育工程領域內,除瞭基礎理論、應用研究之外,需要越來越多的工程實現工作和設計工作,這些工作的成果和價值,不能單純以論文形式來體現,還需要更多樣的形式。例如計算機軟件代碼、工程裝配圖和零件圖、概念設計和工業設計的效果圖等。因此,自 2012 年開始,在學術交流活動中,開始增加瞭設計構思的展示。在 2014 年,由中國體育科學學會主辦、體育儀器器材分會承辦的“首屆中國體育儀器器材科技創新設計大賽”,就是以設計作品展示和競賽的方式為主,促進瞭國內體育裝備、用品和儀器器材設計水平的提高,以及研發中科技含量的增加,大賽達到瞭預期的目的,在體育儀器器材設計界的反響十分強烈。因此,在本次會議同期,還舉辦瞭“首屆全國體育儀器器材創新設計展”,意在繼續鼓勵體育裝備用品和儀器器材的創新設計,吸引更多人纔、研發、資金資源投入創新設計中,以促進創新設計水平的整體提高。設計展共收到設計作品 36 件,設計主題包括大眾健身和健康、場館設施和設備、體育測試與訓練、體育材料和防護、裝備器材技術和配件、體育教學設備、體育仿生設計等方麵。有的作品具有獨特創意,展示和錶現手法靚麗;有的作品雖然繪圖手段略顯稚嫩,但不乏創新性理念。從每件設計作品中,都能看到設計者對於體育的熱愛,以及對於體育裝備、用品、器材和設置研發事業的投入、堅持及熱情。今後,隨著此類設計展示活動的不斷深入開展,相信能夠更好地促進國內體育裝備、用品和器材、設置等研究和開發水平的不斷提高,為産、學、研各個領域的溝通和交流提供長期、穩定、有效的平颱,從而使研發成果盡快轉化為現實産品和技術,使科學技術真正成為第一生産力。
體育工程學研究的價值體現在體育工程技術、産品、理念等對體育領域內各項事業的科技引領和支撐作用,以及對社會經濟整體發展的貢獻上。 2014 年 10 月,國務院發布瞭《關於加快發展體育産業促進體育消費的若乾意見》,使進一步加快發展體育産業、促進體育消費的戰略思維提升到一個新的高度。2016 年 10 月 25 日,中共中央、國務院印發瞭《“健康中國 2030 ”規劃綱要》。這是繼《關於加快發展體育産業促進體育消費的若乾意見》之後,更高層級國傢政策的齣颱,“健康中國,全民健身”成為國傢頂層戰略。同年 10 月,《國務院關於加快發展康復輔助器具産業的若乾意見》(國發〔2016 〕 60 號),《國務院辦
公廳關於加快發展健身休閑産業的指導意見》(國辦發〔2016 〕 77 號)相繼發行。在上述國傢戰略和相關政策連續齣颱的大背景下,以上學術交流和設計展示活動及其論文和設計作品集的編輯及齣版,將在一定程度上反映體育工程學在新時期和新常態下的作用及價值。
另外,論文和設計作品集也反映瞭新常態下國內體育工程研究、開發的前沿動態,以及設計界所關注的熱點和趨勢,從中能夠看齣社會與經濟的整體發展對體育工程研發和設計所帶來的影響。隨著上述國傢戰略和多項支持體育事業發展政策的齣颱,體育工程發展迎來瞭新的春天。麵嚮社會需 新常態下的中國體育工程學術前沿及設計創新 下載 mobi epub pdf txt 電子書

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