計(jì)步鞋的研制及輔助功能的研究.pdf_第1頁
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文檔簡(jiǎn)介

1、目的:
  步行和慢跑作為全世界最受歡迎的健身運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目,引領(lǐng)著大眾的生活方式。相對(duì)于其它健身方式,具有經(jīng)濟(jì)、有效、不受場(chǎng)地限制的優(yōu)勢(shì),因而一直備受人們的青睞。為了讓走、跑健身者更簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確的自我監(jiān)控運(yùn)動(dòng)負(fù)荷,通過科學(xué)運(yùn)動(dòng)促進(jìn)健康,本研究研制了一款足底壓力檢測(cè)多項(xiàng)輔助功能的計(jì)步鞋,并對(duì)其功能進(jìn)行了測(cè)試和驗(yàn)證,旨在為全民健身和運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練設(shè)計(jì)提供新型的簡(jiǎn)便的計(jì)步器械。
  研究方法與步驟:
  1)研制階段:通過文獻(xiàn)檢索、專家

2、訪談等方法,與華南理工大學(xué)研究生院合作,依據(jù)本研究的專利設(shè)計(jì),通過計(jì)算機(jī)編程,把程序再置入到計(jì)步鞋的硬件模塊中。
  2)計(jì)步鞋功能的測(cè)試和驗(yàn)證階段:選取8名大學(xué)生穿本研究研制的計(jì)步鞋,通過測(cè)試所測(cè)得的數(shù)據(jù)與芬蘭產(chǎn)的計(jì)步器以及實(shí)際數(shù)值之間比較來驗(yàn)證計(jì)步鞋相關(guān)功能(包括顯示步數(shù)、時(shí)間、距離)的準(zhǔn)確性;選取16名在廣州體育學(xué)院就讀的在校大學(xué)生,穿本研究研制的計(jì)步鞋走、跑800米,同時(shí)通過 MAX-Ⅱ心肺功能測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試其實(shí)際能量消耗,

3、把所測(cè)的數(shù)據(jù)與計(jì)步鞋顯示的能量消耗數(shù)據(jù)做準(zhǔn)確性比較,從而對(duì)其準(zhǔn)確性進(jìn)行驗(yàn)證與評(píng)定。
  研究結(jié)果:
  本研究研制的計(jì)步鞋在鞋底內(nèi)設(shè)置有電子感應(yīng)計(jì)數(shù)器,能直接感應(yīng)足部壓力,不僅能對(duì)步行者的步數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)數(shù),而且能準(zhǔn)確地應(yīng)用于跑步計(jì)步;在鞋內(nèi)同時(shí)裝有無線信號(hào)發(fā)射裝置,信號(hào)接收裝置置于佩戴在手腕的手表上,手表有電子顯示屏裝置,能夠顯示和提示被測(cè)者的步數(shù)和所用時(shí)間,通過公式換算出被測(cè)者的能量消耗,并同步顯示出來。通過對(duì)計(jì)步鞋功能準(zhǔn)

4、確性的測(cè)試,不論是慢走還是慢跑的情況下,計(jì)步鞋顯示的測(cè)量步數(shù)與工作人員實(shí)際記錄的步數(shù)一致。在走路的情況下,計(jì)步鞋顯示的能量消耗與 MAX-Ⅱ心肺功能測(cè)試系統(tǒng)實(shí)際測(cè)得的能量消耗基本一致,無顯著性差異(P>0.05),但是在跑步情況下計(jì)步鞋顯示的能量消耗與 MAX-Ⅱ心肺功能測(cè)試系統(tǒng)實(shí)際測(cè)得的能量消耗相差較大,有顯著性差異(P<0.05)。
  研究結(jié)論:
  計(jì)步鞋樣鞋研制順利完成,且已獲得國家實(shí)用新型專利(專利號(hào):10101

5、5399);本研究研制的計(jì)步鞋,在測(cè)量步數(shù)、距離等方面具有高的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性,與市面上的計(jì)步器相比準(zhǔn)確性顯著提高,克服了它們?cè)诓叫泻团懿綍r(shí)步數(shù)測(cè)量不準(zhǔn)確的缺陷,也相應(yīng)增加一些新的輔助功能,比如能量消耗測(cè)量模塊、距離等。計(jì)歩鞋的能耗計(jì)算采用戴劍松等研究的公式,即步行能量消耗(kcal)=0.43×身高(cm)+0.57×體重(kg)+0.26×步頻(步/min)+0.92×?xí)r間(min)-108.44。通過實(shí)驗(yàn)研究,在速度較慢(步行)的情

6、況下,計(jì)歩鞋的通過該公式計(jì)算后顯示的能耗與MAX-Ⅱ心肺功能測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果基本一致,說明此公式能較準(zhǔn)確應(yīng)用于步行的能量消耗計(jì)算。但是在速度快(跑步)時(shí)計(jì)歩鞋的顯示能耗與 MAX-Ⅱ心肺功能測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果相差較大,具有顯著性差異,說明戴劍松的研究公式可能不適合用來計(jì)算跑步時(shí)的能量消耗。因此,本研究認(rèn)為在計(jì)歩鞋中應(yīng)輸入兩套能量消耗計(jì)算公式,即在步行的情況下繼續(xù)應(yīng)用戴劍松等研究的公式,而在跑步時(shí),則應(yīng)采用本實(shí)驗(yàn)測(cè)試所得公式:Y(能量消耗)

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