劈叉高度測量器設計方案

劉，呂錦章，陽 光，張澤承

（1.廣西財經學院體育教學部，廣西 南寧 530003； 2.海南大學體育部，海南 海口 570228）

理論與方法探索

劈叉高度測量器設計方案

（1.廣西財經學院體育教學部，廣西 南寧 530003； 2.海南大學體育部，海南 海口 570228）

柔韌性的提高不僅增加人體運動幅度和改善形體美，還有助于肌肉工作效率和技術的提升。劈叉體現了脊柱、腹部、髖、下肢肌肉的柔韌性，涉及很多核心力量的肌肉，劈叉的水平也對到核心力量有影響。劈叉高度的準確測量，為訓練健身提供直觀的參考數據。根據實際需要，按照實用、簡便易操作、準確測量的理念，提出可行性設計方案。

劈叉；柔韌性；測量器

1 研究方法

1.1 文獻資料法

查閱1999～2009年有關身體素質、運動生理、解剖的相關知識及體質測試數據有效評價體系，人機設計、健身器材設原則和方法方面的研究資料，初步了解柔韌性在訓練教學中的重要性，對柔韌的測量方法、方式以及人機設計的基本原理。

1.2 頭腦風暴法

課題小組采用頭腦風暴法，先就課題的可行性和操作性提出各種研究思路和方案，指定對專家訪問調查所提出的問題，通過對調查問卷獲得統計分析。

1.3 問卷調查法

1.3.1 確定咨詢專家課題小組所咨詢的專家都是在身體素質訓練、教學、體質測量方面具備10年以上工作經驗，具有一定的權威度。經過課題小組共同討論分析，選取的專家在31人左右。

1.3.2 設計、制定咨詢專家的問卷專家的調查問卷是課題研究的信息收集的重要來源，問卷的質量直接影響到研究調查的質量。我們的調查問卷填答按照指標量化設計采用5個等級，即“很重要”“較重要”“一般”“不大重要”“不重要”或“很必要”“比較必要”“一般”“不大必要”“沒有必要”，統計過程根據認可程度分別賦予分值為5分、4分、3分、2分、1分。專家根據自己的判斷選擇，并對問卷的有效性評價。

1.3.3 對專家進行調查訪問將專家咨詢問卷分發給專家，專家直接對具體調查指標進行判斷、打分，同時對問卷中的指標進行補充和修改，并提出一些參考意見。回收問卷進行統計，綜合專家意見分析各項指標，從新擬訂指標體系，再做一論咨詢調查。專家對問卷的整體、結構、內容效度按很好、較好、一般、較差、很差級別按5、4、3、2、1進行評分都＞4，表名效度較好。（表1）

1.3.4 結果分析第一次訪問專家發放咨詢問卷31份，回收31份，回收率100%，其中有效問卷30份，有效率為96.7%；第二次問卷發放31份回收有效29份，有效為93.5%，滿足調查統計要求。

專家認為，柔韌性在體質中占比較重地位的100%，髖、下肢柔韌性對核心力量發展影響比較大，占96.6%，認為體前屈測量數值受其他因素影響比較大以上為83.3%，認為劈叉測量受其他因素影響較大為6.6%。由此可見，大部分專家認為柔韌性，尤其是髖與下肢柔韌對自身和核心力量的發展都是有關鍵的作用，劈叉比體前屈更能體現髖、下肢的柔韌水平。劈叉是可以作為體質研究測量柔韌水平的測量方法，設計測量劈叉高度儀器是有必要的。

2 儀器結構與數據采集的設計

2.1 儀器結構設計（圖1）

整個測量儀器主要由底板和縱標、游標構成。其設計的尺寸和規格，是通過查閱文獻資料、走訪專家，隨機抽取男女生各20人測量獲得數據分析而設計。通過查閱文獻資料，目前國內獲得下肢和髖柔韌性數據，多采用的坐位體前屈測量方法，其數據有效性低，經常受到身高、體形、運動能力、心理等各種因素的影響，在實際測試中也發現各種因素尤其是軀干柔韌、認真程度對數值影響很大。也有用采用電腦對人體動作進行影像數據采集的方式，獲得柔韌性測試數據，但操作條件和技術較高操作比較煩瑣，不適宜在教學和訓練中大規模使用。國外有類似的產品，但其使用姿勢也不能如實體現下肢和髖關節的柔韌性，不能提供準確柔韌數據。我們這里提出專門針對下肢和髖柔韌性的，操作簡單的測量儀器是具有創新性的設計是很有實際意義的。通過走訪專家，向他們闡述劈叉測量儀器的設計理念，所預想解決的問題。他們大都認為劈叉比坐位體前屈更準確體現被測試者的柔韌性，數據有效度高，影響因素較小。肯定設計方案的必要性和實用性，并提出了一些意見。根據公認的中國人普通人體身高、形態比例制定設計方案。通過測量不僅可以測量劈叉前后的會陰高度，還能獲得受測者身高、下肢長等數據。設計是儀器測量既通過目視讀取數據，也可以連接電子測量設備能很快得出劈叉前后的會陰高度以及其數值。在這里我們將提出儀器設計結構。

表1 咨詢專家問卷效度檢驗一覽表

圖1

2.1.1 底板的設計底板是被測試者在測試過程中完成各種測試姿勢的工作平臺。它表面平直整齊避免場地彎曲帶來的誤差，保證測量數據的準確性，摩擦系數適中也為被測試者提供一個比較安全的環境。根據統計，中國成年人身高最高的是18～30歲年齡，該年齡段男子的身高為170.2±5.8厘米，該年齡段女子的身高為159.2±5.3厘米。雖然我國整體身高在200厘米以內，但隨著國家經濟不斷發展營養不斷增加，在一些城市也出現一些青少年超過200厘米的高度，所以底板的長度是假設最高受測者為210厘米來設計。按照中國法定的工業、設備產品正常成年人體比例標準換算會陰高度與身高的比例男子為48.23%、女子是47.74%，假設被測者210厘米身高完成劈叉最大長度應該是202.57厘米，所以我們將底板設計成長220厘米。為了方便搬運和儲藏，我們底板可以對折收起，也節約空間。同樣，我們按照GB標準人單膝跪地側身扶地距離與身高比例為27.04%，身高210厘米不能完成劈叉側身扶地應該是56.79厘米，底板設計寬度是120厘米。底板設計高度為10厘米，這是比較安全的高度。底板正上面中間一條短線和兩條平行的長線垂直相交。短線是測量時兩腳站立分界，處于與兩條長線交叉的中間是受測試者重心垂直投影點的參照物。短線上還有兩條0～ 180度弧線，作為測量軀干柔韌性站立轉體角度刻度。兩條平行長線它們相隔7厘米，作為劈叉是兩腿滑行的參照線，尤其是橫叉時可以很容易判斷髖關節重心和兩腿是否在同一直線上依據。根據國家GB提出中國人正常體重標準=身高-110公斤，超過標準30%為肥胖，按照健身器材設計要求和工業、儀器設計要求，底板設計至少可承受重量為250公斤。

2.1.2 縱標、游尺的設計縱標在測量劈叉前后會陰高時提供數據，同時既是測量時髖關節垂直向下移動的參照物，也可以測量身高、坐高、下肢長、小腿長等功能，減少儀器的購置。縱標垂直于底板，位于一側邊線中段。縱標分內外兩層，外層三面都可以讀取數據。測試者從正面讀取數據同時，也可以通過視覺和攝影像觀察被測試者姿勢動作是否標準，并出現意外時做出幫助。被測試者在測試時也可以了解自己的柔韌情況，促進鍛煉的積極性。正面中間是游標活動的軌跡，兩側有刻度，都是通過游標滑動水平讀取數據。按照之前最高測試者制訂左側是身高的刻度0～210厘米，按照起身高指定右側顯示的會陰高的測量刻度為0 ～110厘米。右側的“110”刻度比左側的“210”刻度高出10厘米，當游標下到左側刻度110厘米時右側的游標會同步滑動，最后兩側一起歸零，根據需要也可以在右側增加坐高的刻度。外層兩側面有數據視窗，測量時通過固定指針讀取指向卷尺的數據，卷尺也可以設置為左右兩套刻度，左側是身高、會陰高刻度，右側為坐高刻度。按照中國成年人身高標準，左側固定視窗指針高度為距離地面170厘米的高度，右側固定視窗的指針高距離地面為150厘米，以滿足不同身高的測試者數據的讀取。縱標的里層是一個空心長方管，作為縱標的支架，長方管外有一個裝著8只滑輪的以穩定游標上下活動的活套提高數據準確。長方管能有墜體，它功能是游標和卷尺使用后自動上升。墜體通過連線和頂上的滑輪，拉動活套和游標、卷尺的上升移動。墜體的重量應是活套、游標、卷尺重量總和之后再多300克，這是考慮到游標上升的速度對會陰尤其是對男性測試的安全影響。在縱標的左側面離地面160厘米地方安裝一個電子數據顯示器，可以連接電腦讀取數據。

游標由固轉向游標和固定游標組成，轉向游標的主要功能是測量縱、橫劈叉前后會陰高度。固定游標的主要功能是測量身高、眼高、下肢長以及坐高等測量，兩個功能的分類也是從衛生角度出發避免交叉感染。為儀器適應更廣泛年齡人群測試，根據人體生理結構特征髖厚度是與身高比例11.27%，按設計最高度的髖厚為23.66厘米，轉向游標長27厘米、寬2.5厘米對被測試者尤其對兒童劈叉前的站立和劈叉后的動作都沒有影響，也沒有不舒適的感覺。即使完全完成劈叉，會陰處生理結構造成不完全著地，轉向游標厚0.3厘米可以忽略不計，按其下面計量刻度，用生鐵作為原料可以減少使用中變形所造成的誤差。它與固定游標時同一筆直方向時測量橫劈叉前后會陰的高度，然后可以隨被測試者向兩側水平轉向90度測量左右縱劈叉前后的會陰高度，靠近縱標一側的腿向前，另一側向后完成縱劈叉。按照國家指定人體標準數據肩最大寬度與身高比例是26.42%，設計最高者的最大肩寬為55.49厘米，轉向測量縱劈叉的固定游標必須能容納半個肩寬原故，固定游標長度設計為35厘米；它的寬為5厘米、高8厘米為保證其機構的穩定，減少變形帶來的誤差。

2.2 數據的采集（功能元并聯式組合—雙輸出信息并聯式組合）

這個儀器操作簡單、讀取便捷，數據信息以并聯式雙輸出，可以通過物理刻度手工記錄或者電子儀器讀取測量數據。物理刻度游標滑輪是通過杠桿原理，測量和刻度都是等長運動數據準確性比較高，測量后自動上升歸整使用起來比較方便，同時也有電子儀器作為參照，進一步降低誤差。主要測量橫、左右縱劈叉前后高度換算比率，以獲得體現下肢和髖關節柔韌性的數據。測量橫劈叉的方法被測是試者背向縱標，跨過變向游標并讓其頂在會陰處，兩腳分別踩在短線兩側正常站立，測量并讀取被測試者直立時會陰高度數據；再兩腿分別沿著長線滑行最大限度，這時測試者讀取數據，同時注意被測試者的膝曲直、會陰中心的投影點是否合乎要求。根據被測試者的柔韌性水平選擇讀數方位，并進行保護和指導。左右縱劈叉測量也是被測試者先直立時的會陰高度；再夾著轉向游標向左或右轉90度，沿著長線完成縱劈叉最大程度后讀取測量數值；測試者要注意檢查完成動作時被測試者的膝曲直、會陰中心的投影點是否合乎要求。測試過程中也可以使用電子計量器，設訂測量程序，能更快捷準確獲得數值和比率數據。

儀器還可以測量身高、坐高、眼高、下肢長、小腿長等。被測試者背對縱標直立，兩腳分別踩在短線兩側，拉下來定向游標壓到頭頂讀取身高數據。站在右邊可以測量到眼高、下肢長、小腿長，還有坐高。

3 結 論

根據文獻調研和咨詢專家分析結果，柔韌性是人身重要的體素質之一，劈叉的所體現很多是人體核心力量的肌肉的柔韌性，它對核心力量的發展、提高運動能力都有很重要的影響。各中因素都會影響到體前屈測試數據，體前屈缺乏針對性。準確地測量劈叉前后會陰高度和計算兩者的比值，直觀了解被測試者下肢和髖關節的柔韌性具體數據，以及運動、鍛煉的效果，有助于制定針對下肢髖關節的體質測量評價標準。

在所咨詢的專家中，相當多都認可劈叉高度測量器設計可行性，認為設計結構比較合理、構造簡單實用、操作簡單且測量數據較高的準確度。劈叉高度測量儀器結構和尺寸主要參考儀器設計國家GB標準、人體解剖生理特點、體質測量觀察和保護需要等角度考查來設計。當前國內外也沒有可以大范圍測量劈叉的儀器，也沒有比較合適的測量方式，我們的設計是很具有實用性和創新性的。專家還給提出了許多寶貴的建議，我們還需要不斷改進。

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G803

A

1674-151X（2011）05-045-03

10.3969/j.issn.1674-151x.2011.05.021

投稿日期：2011-01-26

廣西財經學院科研課題（2009D23）。

劉芃，講師，在讀碩士研究生。研究方向：體育教學、體育人文。