• 
    

    
    

      99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看

      ?

      90 cm高度障礙馬前肢運(yùn)動(dòng)模型的建立與分析

      2023-01-10 01:24:20王彤亮曾亞琦王建文姚新奎
      新疆農(nóng)業(yè)科學(xué) 2022年11期
      關(guān)鍵詞:四階馬匹三階

      王彤亮,孟 軍,2,曾亞琦,2,王建文,2,姚新奎,2

      (1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院,烏魯木齊 830052;2.新疆馬繁育與運(yùn)動(dòng)生理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)馬產(chǎn)業(yè)研究院,烏魯木齊 830052)

      0 引 言

      【研究意義】障礙賽馬的研究大多集中在馬術(shù)運(yùn)動(dòng)發(fā)達(dá)國家[1]。分為障礙賽馬的體尺與性能的相關(guān)性[2]、肢體的疾病診斷[3]、發(fā)力機(jī)制[4]、運(yùn)動(dòng)學(xué)的變化規(guī)律[5]、最佳起跳點(diǎn)[6]等。國內(nèi)對障礙賽馬的研究起步較晚,主要集中在障礙馬步態(tài)規(guī)律。研究障礙馬越障過程中前肢關(guān)節(jié)及各關(guān)節(jié)越障運(yùn)動(dòng)規(guī)律,結(jié)合函數(shù)模型客觀描述馬匹越障運(yùn)動(dòng)規(guī)律,對馬匹專項(xiàng)訓(xùn)練內(nèi)容的科學(xué)調(diào)整,促進(jìn)障礙馬越障性能的提升有重要意義?!厩叭搜芯窟M(jìn)展】跳高運(yùn)動(dòng)主要圍繞力學(xué)結(jié)合運(yùn)動(dòng)參數(shù)分析起跳的關(guān)鍵點(diǎn)[7],跳高運(yùn)動(dòng)中起跳前的倒數(shù)第二步短于最后一步[8],運(yùn)動(dòng)學(xué)指標(biāo)橫向、縱向的對比得出高等級(jí)運(yùn)動(dòng)員緩沖階段髖角較大[9]。國內(nèi)在運(yùn)動(dòng)馬方向主要圍繞不同階段調(diào)教訓(xùn)練階段對1 000 m速度賽肢體的角度的影響,調(diào)教訓(xùn)練可影響馬匹運(yùn)動(dòng)時(shí)肢體角度變化,提高馬匹運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性和降低受傷風(fēng)險(xiǎn)[10],不同賽段中伊犁馬步態(tài)特征和速度的相關(guān)性[11]等。目前,國內(nèi)關(guān)于障礙賽馬的研究主要圍繞障礙賽馬越障步態(tài)特征[12],研究了40、60、80 cm障礙高度時(shí)馬匹后肢步幅、起跳位置、起跳角度等指標(biāo)在越障過程中的變化規(guī)律?!颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】現(xiàn)階段,國內(nèi)障礙馬研究較少,對于馬匹在越障期間肢體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律處于空白階段,暫無相關(guān)擬合模型。運(yùn)用運(yùn)動(dòng)捕捉技術(shù),通過對馬匹越障軌跡坐標(biāo)提取,精確體現(xiàn)馬匹越障中各關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)規(guī)律,運(yùn)用多種運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)結(jié)合高等數(shù)學(xué)模型分析有效遴選各關(guān)節(jié)點(diǎn)最優(yōu)擬合模型[13,14],以函數(shù)的形式描述馬匹關(guān)節(jié)點(diǎn)越障期間運(yùn)動(dòng)軌跡更具客觀性與科學(xué)性?!緮M解決的關(guān)鍵問題】選擇障礙賽馬5匹,采用運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,研究馬匹越障時(shí)各關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,并將運(yùn)動(dòng)規(guī)律模型化,為障礙賽馬性能測定的相關(guān)參考指標(biāo)、建立障礙賽馬越障模型、仿真模擬障礙馬的設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)參考。

      1 材料與方法

      1.1 材 料

      1.1.1 馬 匹

      選取新疆五家渠市恒尚伯駿馬術(shù)俱樂部內(nèi)多次獲得省級(jí)場地障礙賽前三名的賽馬5匹,年齡為7~12歲。

      試驗(yàn)馬匹成熟穩(wěn)定,健康狀況良好,體尺數(shù)據(jù)基本一致,障礙賽訓(xùn)練基礎(chǔ)豐富;騎手身高、體重相近,具有一定的障礙賽馬騎乘經(jīng)驗(yàn)。

      試驗(yàn)場地為室內(nèi)場地障礙賽訓(xùn)練場,地面表層鋪設(shè)15 cm的復(fù)合性纖維沙,場地尺寸為(40×60) m。

      1.1.2 設(shè)備

      JVC-PX100高速攝像機(jī),反光貼片,卷尺,三腳架。

      1.2 方 法

      使用2臺(tái)JVC-PX100高速攝像機(jī)收集視頻材料。攝像機(jī)位于馬匹越障路線的右側(cè),攝像機(jī)機(jī)身與鏡頭固定在離地面1.20 m的高度,位置與障礙桿在一條直線上,垂直距離(20±0.5) m,錄制范圍為5~7 m。采集試驗(yàn)馬匹越障90 cm單桿障礙高度的視頻數(shù)據(jù),成功越障記為1次。

      1.3 數(shù)據(jù)處理

      1.3.1 數(shù)據(jù)處理過程

      選擇多項(xiàng)式函數(shù)和高斯函數(shù)模型對馬匹肩胛、肩關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)、腕關(guān)節(jié)、前球節(jié)、前蹄的越障軌跡進(jìn)行擬合。將試驗(yàn)馬匹運(yùn)動(dòng)視頻導(dǎo)入Kinovea分析軟件得到運(yùn)動(dòng)軌跡的坐標(biāo)點(diǎn)數(shù)據(jù);用Excel整理數(shù)據(jù);用MATLAB R2014b的Curve Fitting tool進(jìn)行軌跡擬合。應(yīng)用5匹障礙賽馬在越障中前肢關(guān)節(jié)點(diǎn)及部位的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)軌跡,擬合函數(shù)模型。采用二階、三階、四階、五階高斯函數(shù)和多項(xiàng)式函數(shù)模型,以找到最貼合的越障軌跡的函數(shù)模型。

      用SPSS 26.0進(jìn)行非參數(shù)檢驗(yàn)中的Kruskal-Wallis相關(guān)分析各關(guān)節(jié)點(diǎn)各擬合函數(shù)擬合度(R2,Coefficient of determination)、和方差(SSE, The sum of squares due to error)和均方差(RMSE, Root mean squared error)的差異性,分析各模型及其階次擬合效果的差異,結(jié)果以中位數(shù)±四分位距表示。

      1.3.2 模 型

      提取函數(shù)式擬合度、和方差和均方差,函數(shù)擬合模型具體表達(dá)式如下:

      (1)多項(xiàng)式函數(shù)模型

      f(x)=anxn+an-1xn-1+…+a2x+a0.

      (2)高斯函數(shù)模型

      2 結(jié)果與分析

      2.1 90 cm障礙高度肩胛部位越障軌跡的擬合程度

      研究表明,肩胛越障軌跡的SSE指標(biāo)中二階多項(xiàng)式函數(shù)模型(SSE=149.200)與五階多項(xiàng)式函數(shù)模型(SSE=28.710),二、三、四、五階高斯函數(shù)模型(SSE=30.740、17.000、12.670、9.106)有極顯著差異性(P<0.01),三階多項(xiàng)式函數(shù)模型(SSE=102.500)與四階多項(xiàng)式函數(shù)模型(SSE=38.510)有顯著差異性(P<0.05),三階多項(xiàng)式函數(shù)模型(SSE=102.500)與五階多項(xiàng)式函數(shù)模型(SSE=28.710),二、三、四、五階高斯函數(shù)模型(SSE=30.740、17.000、12.670、9.106)有極顯著差異性(P<0.01)。二階多項(xiàng)式函數(shù)模型的R2(R2=0.943)與五階多項(xiàng)式函數(shù)模型(R2=0.992),二、三、四、五階高斯函數(shù)模型(R2=0.992、0.997、0.998、0.996)有極顯著差異性(P<0.01),二階多項(xiàng)式函數(shù)模型(R2=0.943)與三階多項(xiàng)式函數(shù)模型(R2=0.975)有顯著差異性(P<0.05),三階多項(xiàng)式函數(shù)模型(R2=0.975)與五階多項(xiàng)式函數(shù)模型(R2=0.992),二、三、四、五階高斯函數(shù)模型(R2=0.992、0.997、0.998、0.996)有顯著差異性(P<0.05)。二階多項(xiàng)式函數(shù)模型的RMSE(RMSE=1.429)與五階多項(xiàng)式函數(shù)模型(RMSE=0.675),二、三、四、五階高斯函數(shù)模型(RMSE=0.699、0.512、0.452、0.411)有極顯著差異性(P<0.01),二階多項(xiàng)式函數(shù)模型(RMSE=1.429)與四階多項(xiàng)式函數(shù)模型(RMSE=0.776)有顯著差異性(P<0.05),三階多項(xiàng)式函數(shù)模型(RMSE=1.256)與三、四、五階高斯函數(shù)模型(RMSE=0.512、0.452、0.411)有顯著差異性(P<0.05),其余各項(xiàng)間均無顯著差異。表1

      表1 90 cm越障高度馬匹肩胛運(yùn)動(dòng)軌跡擬合度差異性

      2.2 90 cm障礙高度肩關(guān)節(jié)越障軌跡的擬合程度

      研究表明,肩關(guān)節(jié)越障運(yùn)動(dòng)規(guī)律的SSE指標(biāo)中二階高斯函數(shù)模型(SSE=520.100)與三、四、五階多項(xiàng)式函數(shù)模型(SSE=129.600、35.880、33.250)有極顯著差異性(P<0.01),三階高斯函數(shù)模型(SSE=474.000)與五階多項(xiàng)式函數(shù)模型(SSE=33.250)有極顯著差異性(P<0.01)。三階高斯函數(shù)模型(SSE=474.000)與三階多項(xiàng)式函數(shù)模型(SSE=129.600)有顯著性差異(P<0.05),二階多項(xiàng)式函數(shù)模型(SSE=307.100)與五階多項(xiàng)式函數(shù)模型(SSE=33.250)有顯著性差異(P<0.05)。

      五階多項(xiàng)式函數(shù)模型的R2(R2=0.994)與二、三、四階高斯函數(shù)模型(R2=0.863、0.876、0.879)有極顯著差異性(P<0.01),四階多項(xiàng)式函數(shù)模型(R2=0.993)與三階高斯函數(shù)模型(R2=0.876)有極顯著差異(P<0.01),五階多項(xiàng)式函數(shù)模型(R2=0.994)與二階多項(xiàng)式函數(shù)模型(R2=0.941)有顯著性差異(P<0.05)。二、四階高斯函數(shù)模型的RMSE(RMSE=2.883、2.761)與四、五階多項(xiàng)式函數(shù)模型(RMSE=0.727、0.702)有極顯著差異性(P<0.01)。二、三、四階高斯函數(shù)模型(RMSE=2.883、2.747、2.761)與三階多項(xiàng)式函數(shù)模型(RMSE=1.423)有顯著差異(P<0.05),其余各項(xiàng)間均無顯著差異。表2

      2.3 90 cm障礙高度肘關(guān)節(jié)越障軌跡的擬合程度

      研究表明,肘關(guān)節(jié)越障軌跡的擬合參數(shù)中,高斯函數(shù)模型對障礙賽馬肘關(guān)節(jié)擬合程度R2小于零,高斯函數(shù)模型不適用于肘關(guān)節(jié)越障階段運(yùn)動(dòng)軌跡的擬合,故未統(tǒng)計(jì)該數(shù)據(jù)。

      在對肘關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的擬合參數(shù)中二、三、四階多項(xiàng)式函數(shù)模型的SSE(SSE=246.400、74.460、44.310)與五階多項(xiàng)式函數(shù)模型(SSE=36.330)存在極顯著差異性(P<0.01),二階多項(xiàng)式函數(shù)模型(SSE=246.400)與三、四階多項(xiàng)式函數(shù)模型(SSE=74.460、44.310)有顯著性差異(P<0.05)。四、五階多項(xiàng)式函數(shù)模型的R2(R2=0.994、0.994)與二、三階多項(xiàng)式函數(shù)模型(R2=0.953、0.982)有極顯著差異性(P<0.01),五階多項(xiàng)式函數(shù)模型(R2=0.994)與三階多項(xiàng)式函數(shù)模型(R2=0.982)有顯著性差異(P<0.05),三階多項(xiàng)式函數(shù)模型(R2=0.982)與二階多項(xiàng)式函數(shù)模型(R2=0.953)有顯著性差異(P<0.05)。二階多項(xiàng)式函數(shù)模型的RMSE(RMSE=1.837)與五階多項(xiàng)式函數(shù)模型(RMSE=0.731)有極顯著差異性(P<0.01),其余各項(xiàng)間均無顯著差異。表3

      表2 障礙馬90 cm越障高度肩關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)軌跡擬合度差異性

      表3 障礙馬90 cm越障高度肘關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)軌跡擬合度差異性

      2.4 90 cm障礙高度腕關(guān)節(jié)越障軌跡的擬合程度

      研究表明,腕關(guān)節(jié)的越障軌跡的擬合參數(shù)中,高斯函數(shù)模型對障礙賽馬腕關(guān)節(jié)擬合程度R2小于零,高斯函數(shù)模型不適用于腕關(guān)節(jié)越障階段運(yùn)動(dòng)軌跡的擬合。

      在對腕關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的擬合參數(shù)中二階多項(xiàng)式函數(shù)模型的SSE(SSE=1458.000)與三、四、五階多項(xiàng)式函數(shù)模型(SSE=41.600、30.530、22.860)有極顯著差異性(P<0.01)。三、四、五階多項(xiàng)式函數(shù)模型的R2(R2=0.996、0.998、0.998)與二階多項(xiàng)式函數(shù)模型(R2=0.895)有極顯著差異性(P<0.01)。二階多項(xiàng)式函數(shù)模型的RMSE(RMSE=4.869)與三、四、五階多項(xiàng)式函數(shù)模型(RMSE=0.886、0.737、0.670)有極顯著差異性(P<0.01),其余各項(xiàng)間均無顯著差異。表4

      表4 障礙馬90 cm越障高度腕關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)軌跡擬合度差異性

      2.5 90 cm障礙高度前球節(jié)越障軌跡的擬合程度

      研究表明,前球節(jié)越障軌跡的SSE指標(biāo)中二、三、四階多項(xiàng)式函數(shù)模型(SSE=137.500、108.000、55.150)與五階高斯函數(shù)模型(SSE=6.199)有極顯著差異性(P<0.01),二、三階多項(xiàng)式函數(shù)模型(SSE=137.500、108.000)與四階高斯函數(shù)模型(SSE=8.929)有極顯著差異性(P<0.01),二階多項(xiàng)式函數(shù)模型(SSE=137.500)與二、三階高斯函數(shù)模型(SSE=24.670、15.550)有顯著差異性(P<0.05),二階多項(xiàng)式函數(shù)模型(SSE=137.500)與五階多項(xiàng)式函數(shù)模型(SSE=14.950)有極顯著差異性(P<0.01),三階多項(xiàng)式函數(shù)模型(SSE=108.000)與五階多項(xiàng)式函數(shù)模型(SSE=14.950)有顯著差異性(P<0.05)。五階高斯函數(shù)模型的R2(R2=0.999)與二階高斯函數(shù)模型(R2=0.998),二、三、四階多項(xiàng)式函數(shù)模型(R2=0.989、0.990、0.995)有極顯著差異性(P<0.01),四階高斯函數(shù)模型(R2=0.999)與二、三階多項(xiàng)式函數(shù)模型(R2=0.989、0.990)有極顯著差異性(P<0.01),三階高斯函數(shù)模型(R2=0.999)與二階多項(xiàng)式函數(shù)模型(R2=0.989)有顯著差異性(P<0.05),五階多項(xiàng)式函數(shù)模型(R2=0.999)與二、三階多項(xiàng)式函數(shù)模型(R2=0.989、0.990)有極顯著差異性(P<0.01)。五階高斯函數(shù)模型(R2=0.999)與五階多項(xiàng)式函數(shù)模型(R2=0.999)有顯著差異性(P<0.05)。二、三階多項(xiàng)式函數(shù)模型的RMSE(RMSE=1.553、1.469)與四、五階高斯函數(shù)模型(RMSE=0.427、0.387)有極顯著差異性(P<0.01),二階多項(xiàng)式函數(shù)模型(RMSE=1.553)與五階多項(xiàng)式函數(shù)模型(RMSE=0.547)有極顯著差異性(P<0.01),二階高斯函數(shù)模型(RMSE=0.676)與五階高斯函數(shù)模型(RMSE=0.387)有極顯著差異性(P<0.01),四階多項(xiàng)式函數(shù)模型(RMSE=1.058)與五階高斯函數(shù)模型(RMSE=0.387)有極顯著差異性(P<0.01),二階多項(xiàng)式函數(shù)模型(RMSE=1.553)與二、三階高斯函數(shù)模型(RMSE=0.676、0.552)有顯著差異性(P<0.05),其余各項(xiàng)間均無顯著差異。表5

      表5 障礙馬90 cm越障高度前球節(jié)運(yùn)動(dòng)軌跡擬合度差異性

      2.6 90 cm障礙高度前蹄越障軌跡的擬合程度

      研究表明,前蹄的越障軌跡的SSE指標(biāo)中二階多項(xiàng)式函數(shù)模型(SSE=309.900)與三、四、五階高斯函數(shù)模型(SSE=36.050、25.210、12.310)有極顯著差異性(P<0.01),三階多項(xiàng)式函數(shù)模型(SSE=128.100)與四階高斯函數(shù)模型(SSE=25.210)有極顯著差異(P<0.01),四階多項(xiàng)式函數(shù)模型(SSE=58.600)與四階高斯函數(shù)模型(SSE=25.210)有極顯著差異性(P<0.01)。四階高斯函數(shù)模型的R2(R2=0.998)與二階高斯函數(shù)模型(R2=0.994),二、三階多項(xiàng)式函數(shù)模型(R2=0.980、0.991)有極顯著差異性(P<0.01),二階高斯函數(shù)模型(R2=0.994)與四階高斯函數(shù)模型(R2=0.998)有極顯著差異性(P<0.05)。二、三階多項(xiàng)式函數(shù)模型(RMSE=2.475、1.550)和二階高斯函數(shù)模型的RMSE(RMSE=1.215)與四階高斯函數(shù)模型(RMSE=0.766)有極顯著差異性(P<0.01),二階高斯函數(shù)模型(RMSE=1.215)與四階高斯函數(shù)模型(RMSE=0.766)有極顯著差異性(P<0.01),二階多項(xiàng)式函數(shù)模型(RMSE=2.475)與四、五階多項(xiàng)式函數(shù)模型(RMSE=1.129、1.040)有顯著差異性(P<0.05),二階高斯函數(shù)模型(RMSE=1.215)與三、五階高斯函數(shù)模型(RMSE=0.895、0.577)有顯著差異(P<0.05),其余各項(xiàng)間均無顯著差異。表6

      表6 障礙馬90 cm越障高度前蹄運(yùn)動(dòng)軌跡擬合度差異性

      3 討 論

      3.1 90 cm障礙賽馬各關(guān)節(jié)越障軌跡擬合模型的選擇

      障礙賽馬越障的過程分為:接近障礙、起跳、懸空、著陸、離開障礙五個(gè)階段。越障的過程是對馬匹服從性和運(yùn)動(dòng)性能的考驗(yàn),越障的關(guān)鍵是節(jié)奏、平衡和動(dòng)力。在場地障礙中,馬匹在接近障礙時(shí),前肢向前伸出,這與撐桿相似;四肢伸展向上推起,腕關(guān)節(jié)必須收到身體下方,馬的反射動(dòng)作促使頭和頸部向上揚(yáng)起,前肢越障后,再次伸直準(zhǔn)備落地[15]。

      MATLAB將障礙賽馬越障時(shí)的軌跡進(jìn)行數(shù)學(xué)建模[16],將實(shí)際問題簡單化、數(shù)字化、可視化[17]。同時(shí)對圖像進(jìn)行預(yù)處理,選取了適宜的數(shù)據(jù)平滑方法進(jìn)行噪聲抑制,為后續(xù)的模型擬合提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)[18]。研究表明,多項(xiàng)式函數(shù)模型和高斯函數(shù)模型及不同模型的不同階數(shù)對關(guān)節(jié)點(diǎn)及部位的擬合程度存在較大差異。前球節(jié)、前蹄為肢體遠(yuǎn)端,在進(jìn)入起跳階段時(shí)相對馬主體軀干部分離地面距離近,關(guān)節(jié)位移較其他關(guān)節(jié)更大,在越障時(shí)會(huì)迅速揚(yáng)起,跨越障礙后會(huì)迅速下落并接觸地面以承接身體重量,同時(shí)后肢離地,跨越障礙。肩胛是馬匹的重心,其位移較為對稱,高斯函數(shù)是正態(tài)分布函數(shù),具有集中性:高峰位于正中央;對稱性:以均數(shù)為中心,左右對稱;均勻變動(dòng)性:從均數(shù)向左右兩端逐漸下降;其圖形像一個(gè)倒掛的鐘,表達(dá)式中“a”是高斯函數(shù)的峰值,與前球節(jié)、前蹄迅速揚(yáng)起達(dá)到最高點(diǎn)的位置相貼合,“c”表達(dá)圖形“鐘”的寬度,與前球節(jié)、前蹄在頂點(diǎn)左右的運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)規(guī)律相貼合。因此,前球節(jié)、前蹄的運(yùn)動(dòng)軌跡與高斯函數(shù)擬合程度較好。但是孟軍[19]、姚芳芳[20]在其研究中表明,馬匹肢體遠(yuǎn)端更適用于傅里葉函數(shù)擬合模型,不適宜用高斯函數(shù)擬合模型,其主要原因是由于本研究中馬匹運(yùn)動(dòng)類型為場地障礙,與平地速步賽肢體運(yùn)動(dòng)規(guī)律存在較大差異。越障過程中,馬匹肢體遠(yuǎn)端垂直運(yùn)動(dòng)幅度更大,對稱性更強(qiáng),使高斯函數(shù)模型的重要特征對稱性在障礙賽中能更好的反映越障的實(shí)際狀態(tài)。肩關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)、腕關(guān)節(jié)在運(yùn)動(dòng)期間的起伏程度小,位移變化小,移動(dòng)軌跡較為規(guī)律,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)簡單。多項(xiàng)式函數(shù)是多個(gè)單項(xiàng)式組成的代數(shù)式,其圖形性質(zhì)為平滑的曲線,與運(yùn)動(dòng)軌跡范圍變化小的曲線較為貼合,與高斯函數(shù)的對稱性要求不相符,不符合腕關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,擬合程度小于零,不具有數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)意義。因此,多項(xiàng)式函數(shù)模型在肩關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)、腕關(guān)節(jié)的擬合程度更高,高斯函數(shù)模型在肩胛、前球節(jié)、前蹄的擬合程度更高[21]。

      3.2 90 cm障礙賽馬各關(guān)節(jié)越障軌跡擬合模型階次的選擇

      對各馬匹前球節(jié)、肩胛、肩關(guān)節(jié)、前蹄、肘關(guān)節(jié)、腕關(guān)節(jié)越障規(guī)律分析中對比了二階、三階、四階、五階多項(xiàng)式函數(shù)和二階、三階、四階、五階高斯函數(shù)模型的擬合效果。根據(jù)曲線擬合誤差的相關(guān)理論[22],曲線擬合程度由SSE、R2、RMSE控制,SSE越小,R2越接近1,RMSE越小擬合效果越佳。

      研究發(fā)現(xiàn),低階次的函數(shù)模型曲線較高階次的函數(shù)模型曲線更平直,而馬匹在運(yùn)動(dòng)過程中各關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)軌跡并不是絕對平滑,而是很復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),隨著階次的增高,各函數(shù)模型與關(guān)節(jié)點(diǎn)的擬合程度也越來越好。

      4 結(jié) 論

      肩胛(三階高斯函數(shù)模型SSE=17.000,R2=997,RMSE=0.512)、前蹄(三階高斯函數(shù)模型SSE=36.050,R2=0.997,RMSE=0.895)、前球節(jié)(四階高斯函數(shù)模型SSE=8.929,R2=0.999,RMSE=0.552)的越障運(yùn)動(dòng)軌跡曲線具有集中性,峰值位于正中央且兩端對稱,更符合高斯函數(shù)模型。肩關(guān)節(jié)(三階多項(xiàng)式函數(shù)模型SSE=129.600,R2=0.972,RMSE=1.423)、腕關(guān)節(jié)(三階多項(xiàng)式函數(shù)模型SSE=41.600,R2=0.996,RMSE=0.886)、肘關(guān)節(jié)(四階多項(xiàng)式函數(shù)模型SSE=44.310,R2=0.994,RMSE=0.790)的越障運(yùn)動(dòng)軌跡為平滑的曲線,更符合多項(xiàng)式函數(shù)模型。

      參考文獻(xiàn)(References)

      [1] 國際馬術(shù)聯(lián)合會(huì). 2018年場地障礙賽年度報(bào)告[EB/OL]. (2019-12-15)[2020-02-28]. https://inside.fei.org/fei/about-fei/publications/fei-annual-report/2018/feiworldofsport/

      [2] Nasser A, Senna, Mohamed B. Evaluation of Limb Conformation in Jumping Thoroughbred Horses [J].AsianJournalofAnimalSciences2015. 9(5): 208-216.

      [3] Holmstri M M, Philipsson J. Relationships between conformation, performance and health in 4-year-old swedish warmblood riding horses [J].LivestockProductionScience, 1993, 33(3-4): 293-312.

      [4] Dutto D J. Moments and power generated by the horse (Equus caFetlockus) hind limb during jumping [J].JournalofExperimentalBiology, 2004, 207(4): 667-674.

      [5] Bogert A J V D, Jansen M O, Deuel N R. Kinematics of the hind limb push-off in elite show jumping horses [J]. 1994, 26(S17): 80-86.

      [6] Powers P. The Take Off Kinematics OF Jumping Horses in a Puissance Competition [C]. 2002: 152-155.

      [7] Alli, Gokeler, Anne,etal. The effects of attentional focus on jump performance and knee joint kinematics in patients after ACL reconstruction[J].PhysicalTherapyinSport, 2015,16(2):114-120.

      [8] 原興照. 三級(jí)跳的力學(xué)原理分析與思考[J]. 中學(xué)物理教學(xué)參考, 2018, (47): 7.

      YUAN xin-zhao.Analysis and thinking of the mechanics principle of triple jump[J]. ChinaAcademicJournalElectronicPublicHouse, 2018, (47): 7.

      [9] 呂雪梅. 不同等級(jí)背越式跳高運(yùn)動(dòng)員起跳過程的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析[D]. 西安:西安體育學(xué)院, 2012.

      LV Xue-mei.KinematicsAnalysisontheTake-offProcessofDifferentLevelsofBackStyleHighJumpers[D]. Xi' an Physical Education Univercity, 2012.

      [10] 孟軍, 王建文, 孔麒森, 等. 調(diào)教訓(xùn)練對伊犁馬1km速步賽肢體角度的影響[J]. 中國畜牧獸醫(yī), 2020, 47(3): 814-821.

      MENG Jun, Wang Jian-wen, Kong Qi-sen,etal.Effect of training on Body Angle in 1 km Trotter of Yili Horse [J]. ChinaAnimalHusbandry&VeterinaryMedicine, 2020, 47(3): 814-821.

      [11] 蔣文東, 孟軍, 王建文, 等. 伊犁馬1000 m速度賽步態(tài)特征與步速相關(guān)性[J]. 新疆農(nóng)業(yè)科學(xué), 2020, 57(2): 375-383.

      JIANG Wen-dong, Men Jun, Wang Jian-wen,etal. Study on Correlation between Gait Characteristics and Pace Speed in 1000 Meter Speed Race of Yili Horse[J].XinjiangAgriculturalSciences, 2020, 57(2): 375-383.

      [12] 王川坤, 曾亞琦, 孟軍, 等. 不同水平障礙賽馬越障步態(tài)特征[J].新疆農(nóng)業(yè)科學(xué), 2020, 57(2): 384-392.

      WANG Chuan-kun, Zeng Ya-qi, Meng Jun,etal. Preliminary Study on the Gait Characteristics of Obstacle Race Horses at Different Levels[J].XinjiangAgriculturalScience, 2020, 57(2): 384-392.

      [13] 武文佳. MATLAB在數(shù)學(xué)建模中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備,2019,(11):78-79.

      WU Wen-jia. Application of MATLAB in Mathematical Modeling[J].Modernmanufacturingtechnologyandequipment2019,(11): 78-79.

      [14] El-Raheem R M A, Kamel R M, Ali M F. Reliability of Using Kinovea Program in Measuring Dominant Wrist Joint Range of Motion[J].TrendsinAppliedSciencesResearch, 2015, 10(4): 224-230.

      [15] Lewczuk, D. The usefulness of video image analysis in prediction of halfbred horse jumping skills in young stallion's training centres[J].FoliaUniversitatisAgriculturaeStetinensisZootechnica, 2000, 12(12): 012013.

      [16] Burstein L. Curve fitting commands and the Basic Fitting tool[J].AMATLABPrimerforTechnicalProgramminginMaterialsScienceandEngineering, 2020: 169-204.

      [17] 陳勇. 黃牛在松軟地面的行走運(yùn)動(dòng)及仿生應(yīng)用[D]. 長春:吉林大學(xué), 2008.

      CHEN Yong.MotionoftheYellowCattleBostaurusWalkingonSoftGroundandItsBionicApplication[D].Chang chun:JILIN University, 2008.

      [18] Parent, A., M. Morin, and P. Lavigne. Propagation of super-Gaussian field distributions. [J].Opticalandquantumelectronics, 1992,24(9):1071-1079.

      [19] 孟軍. 伊犁馬速步賽血?dú)庵笜?biāo)、分段速度和步態(tài)特征變化規(guī)律研究[D]. 烏魯木齊: 新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)博士論文, 2013.

      MENG Jun.VariationLawofBloodGasIndexes,Seg-mentationSpeedandGaitCharacteristicsofYiliHorseinTrottingRace[D]. Xinjiang Agricultural University, Urumqi, 2013.

      [20] 姚芳芳. 對側(cè)步馬前肢運(yùn)動(dòng)軌跡數(shù)學(xué)模型建立與分析[J]. 新疆農(nóng)業(yè)科學(xué), 53(8): 1554-1561.

      YAO Fang-fang. Mathematical Model Establishment and Analysis of Forelimb Trajectory for Horse in Pacing[J].XinjiangAgriculturalScience, 2016, 53(8): 1554-1561.

      [21] Shuping, Li, Qiangqiang,etal. A study on the representative point of horse's center of gravity[J].IsbsProceedingsArchive, 2017.

      [22] Waiboer, R. R. Aarts, R. G. K. M., & Jonker, J. B. Application of a perturbation method for realistic dynamic simulation of industrial robots[J].MultibodySystemDynamics,13(3):323-338,2015.

      猜你喜歡
      四階馬匹三階
      四階p-廣義Benney-Luke方程的初值問題
      三階非線性微分方程周期解的非退化和存在唯一性
      盛裝舞步競賽馬匹的設(shè)施和管理
      馬匹喝水
      真正的動(dòng)物保護(hù):馬匹專用“跑鞋”
      三類可降階的三階非線性微分方程
      帶參數(shù)的四階邊值問題正解的存在性
      三階微分方程理論
      四階累積量譜線增強(qiáng)方法的改進(jìn)仿真研究
      基于四階累積量和簡化粒子群的盲分離算法
      寻甸| 浦县| 崇文区| 呈贡县| 吉木萨尔县| 凭祥市| 文山县| 抚松县| 济源市| 通江县| 蓬溪县| 会理县| 吉首市| 方城县| 延长县| 原阳县| 从化市| 建水县| 靖西县| 淄博市| 桃源县| 资溪县| 永修县| 丰原市| 永仁县| 永安市| 历史| 鹤峰县| 安徽省| 赤城县| 嘉禾县| 曲沃县| 平江县| 彰武县| 东方市| 康平县| 永顺县| 平遥县| 余干县| 安龙县| 孟村|