基于髖訓練輔助教練器的設計及數理分析的研究＊

茍小平 ,張萬軍 ,張 峰 ,張景軒 ,張景怡 ,張景妍

（1.隴東學院，甘肅 慶陽 745000；2.甘肅澤德電子技術有限公司，甘肅 天水 745000；3.蘭州工業化設備有限公司，甘肅 蘭州 730050；4.蘭州大學，甘肅 蘭州 730050）

1 問題的提出

傳統的髖訓練輔助教練器由于體育訓練者開髖訓練難度較大、動作難以控制[1-4]，容易造成體育訓練者髖關節肌肉拉傷及韌帶崩裂，為此，本文設計一種髖訓練輔助教練器，增強體育鍛煉者學習的興趣[5-6]，有效防止了體育鍛煉者韌帶拉傷。

甘肅澤德電子技術有限公司的教授級高工、高級經濟師、博士張萬軍研究了一些辨識別控制系統[7-8]的柔性訓練設備及控制方法。由于練習者在地面上沒有向前滑動的能力，地面前部無法伸展十字叉。隴東學院的茍小平副教授申請了一種開髖訓練測量器的專利，交叉叉訓練的一種方法是坐在地毯上[9-10]，坐在前屈拉森韌帶上。水平叉子訓練的另一種方法是垂直向下打開髖叉子。因為訓練強度[11]太大，肌肉疼痛不能長時間訓練。當腿在斜坡上向前彎曲時，由于重力的前向力，訓練的效果得到了有效的改善[12-15]。

本文設計一種髖訓練輔助教練器，增強體育鍛煉者學習的興趣，有效防止了體育鍛煉者韌帶拉傷。同時本文運用數理統計法，分析了在兩組數理統計的方法對照曲線和訓練曲線數據進行對比實驗。實驗表明體育訓練者開髖訓練：對照曲線和訓練曲線相一致，符合實際教學和體育鍛煉的需要，證明了髖訓練輔助教練器在高校教學的可行性，在隴東學院體育學院實驗取得良好的效果；同時，在其他的地方體育的教學和訓練具有較強的借鑒意義。

2 髖訓練輔助教練器的結構特點

髖訓練輔助教練器的三維結構圖如圖1 所示。該教練器的結構簡單，制造方便。增強體育鍛煉者學習的興趣，有效防止了體育鍛煉者韌帶拉傷，課外訓練更安全可靠。

圖1 髖訓練輔助教練器的三維結構圖

從圖1 中可以看出，髖訓練輔助教練器由以下結構組成：1、渦輪箱，2、手輪絲桿，3、定位軸承，4、絲桿螺母，5、直線導軌，6、滑套，7、分腿支撐板在絲桿螺母，8、滑套上固定的聯合體，9、高度指示針，10、帶刻度尺的立柱，11、滾動輪，12 軸桿，13、側擋板。

作為實例，該髖訓練輔助教練器申請了國家知識產權局的實用新型及發明專利，本實用新型涉及一種運動輔助訓練裝置，即髖訓練輔助教練器，其特征在于：練習者通過靈活地轉動手輪2 及時調整生理負荷進行腿部韌帶拉伸訓練，當停止轉動手輪2，分腿支撐板在絲桿螺母滑套上固定的聯合體分開的角度和高度能夠有效地完成制動，此時可以進行高度不變的靜力性拉伸腿部韌帶。渦輪減速原理應用到柔韌訓練中，從而有效地防止訓練時韌帶拉傷，符合體育訓練循序漸進的原則，同時有效地防止了拉傷腿部韌帶。

3 研究的方法

3.1 問卷調查法：

圖2 Kolmogorov-Smirnov 檢驗分析1（n=94）

對隴東學院體育學院2018 級150 名體育專業的學生（其中：男學生80 人，女學生70 人）進行體育柔韌性對比分析。

3.2 數理統計的方法

實驗中獲得的所有數據都輸入計算機。用SPSS16.0 軟件進行正態分布試驗、方差齊性檢驗、方差單向檢驗、協方差檢驗和T 檢驗。顯著性水平P<0.05 有顯著性差異，P<0.01 有顯著性差異，P>0.05 無顯著性差異。對實驗結果進行了橫向和縱向分析。

4 結果與分析

4.1 訓練交叉的影響因素分析

4.1.1 開髖訓練交叉的Kolmogorov-Smirnov 檢驗分析

K-S 檢驗的基本思想是將序列分類數據的理論累積頻數分布與觀測值的經驗累積頻數分布進行比較，找出它們的最大偏差，然后檢驗在給定的顯著性水平上偏差是否偶然發生。試驗模擬圖如圖2～5所示。

圖3 Kolmogorov-Smirnov 檢驗分析2（n=94）

結果表明，P 值大于α=0.05，樣本與正常人群無關。髖訓練輔助教練器對照曲線和訓練曲線相一致，符合實際教學和體育鍛煉的需要，證明了髖訓練輔助教練器在高校教學的可行性。

圖4 訓練交叉的正太分布的檢驗分析1（n=94）

圖5 訓練交叉的正太分布的檢驗分析2（n=94）

4.1.2 開髖訓練交叉的正太分布的檢驗分析

通過對實驗前后數據的分析，發現發明的髖關節器械訓練效果顯著。對照組實驗前后有非常顯著性差異，說明對照組實驗有非常顯著性差異。實驗表明體育訓練者開髖訓練：對照曲線和訓練曲線相一致，符合實際教學和體育鍛煉的需要，證明了髖訓練輔助教練器在高校教學的可行性，在隴東學院體育學院實驗取得良好的效果；同時，在其他的地方體育的教學和訓練具有較強的借鑒意義。

4.2 實際測試實驗

髖訓練輔助教練器的實驗地點為隴東學院體育學院，隴東學院體育學院室內溫度為25-35 攝氏度，在體育的教師及學生進行髖訓練輔助教練器實驗。甘肅澤德電子技術有限公司的教授級高工、高級經濟師、博士張萬軍進行實驗分析。隴東學院體育學院茍小平副教授進行實物教學訓練，拍攝髖訓練輔助教練器的照片，如圖6 所示。

圖6 髖訓練輔助教練器的照片

體育的教師及學生進行髖訓練輔助教練器實驗按照在測試要求進行實驗，由上述實際實驗可知：隴東學院體育學院實驗取得良好的效果，符合實際教學和體育鍛煉的需要，證明了髖訓練輔助教練器在高校教學的可行性。在隴東學院體育學院實驗取得良好的效果；同時，在其他的地方體育的教學和訓練具有較強的借鑒意義。

5 結論

1）本文設計一種髖訓練輔助教練器，增強體育鍛煉者學習的興趣，有效防止了體育鍛煉者韌帶拉傷。同時本文運用數理統計法，分析了在兩組數理統計的方法對照曲線和訓練曲線數據進行對比實驗。

2）實驗表明：對照曲線和訓練曲線相一致，符合實際教學和體育鍛煉的需要，證明了髖訓練輔助教練器在高校教學的可行性，在隴東學院體育學院實驗取得良好的效果；同時，在其他的地方體育的教學和訓練具有較強的借鑒意義。