نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه خوارزمی

2 دانشکدۀ تربیت‌بدنی و علوم ورزشی دانشگاه خوارزمی

3 دانشگاه اصفهان

چکیده

از تحلیل تکنیک ورزشکاران نخبه و استخراج پارامترهای سینماتیک و سینتیک به‌عنوان روشی برای تعیین الگوی تکنیک بهینه یاد می¬شود. هدف این مطالعه، یافتن الگوی بهینۀ شوت فوتبال بر‌اساس حداکثر سرعت شوت با استفاده از مدل¬سازی دینامیکی بر‌اساس روابط حاکم بر حرکت بود. مزیت این روش در‌مقایسه با روش¬های تجربی، امکان تغییر تک‌تک متغیرها، کم‌هزینه‌بودن و اجرای مدل برای دفعات بسیار‌ زیاد بود. طبق نتایج پژوهش، علی¬رغم وجود اختلاف معنا¬دار در الگوی حرکتی هر سه مفصل بررسی‌شده، بین شوت بهینه و شوت آزمودنی¬ها و افزایش 5/62% در سرعت شوت، شباهت الگوی حرکتی شوت بهینه با مطالعات تجربی گذشته و بررسی گشتاورهای ایجاد‌شده در مفاصل، نشان-دهندۀ قابل‌اجرا بودن این الگو برای انسان و صحت حل بهینه است. به¬ کمک مدل ساخته‌شده در این مطالعه می¬توان با مداخلۀ به‌موقع اندام¬ها و عضلات در حرکت، گشتاور وابسته به حرکت را در اندام دور از تنه تا‌حدی که مفاصل بتوانند گشتاور ایجاد‌شده را تحمل و به توپ منتقل کنند، افزایش داد؛ بنابراین، لازم است عضلات تقویت شوند و هماهنگی عصبی عضلانی نیز افزایش یابد. در‌نهایت، باید گفت این مدل به‌عنوان یک ابزار می¬تواند در اختیار مربیان قرار گیرد تا به کمک آن الگوی بهینۀ حرکت هر فرد را به‌صورت اختصاصی به وی آموزش دهند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Optimization of soccer Instep Kick Pattern, Based on the Ball Speed

نویسندگان [English]

  • Mostafa Haj Lotfalian 1
  • Heidar Sadeghi 2
  • Sroosh Bagheri Kudakani 3

چکیده [English]

Finding the optimal techniques is one of the aims of sport biomechanics science. According to previous soccer kick studies, the pattern of optimal technique has been computing by analyzing the kinematic and kinetic parameters of elite soccer player.  The purpose of this study was finding the optimal soccer kick pattern in forward swing phase to achieve a maximum speed shot. The solution approach which is suggested to produce the optimal technique is to use the mechanical modeling by applying the motion equations. This model has some advantages compared to experimental study such as changing the model parameters separately, low cost and run repeatedly the model. A two-dimensional four-link dynamic model is introduced and by applying the appropriate constraints, the genetic algorithm is used to achieve the optimal technique. The computed pattern was compared with six skill subject’s patterns that Acquired by cameras (240Hz). The results showed significant deference in joints angular displacement patterns between computed and subjects techniques. Also, the computed pattern velocity increased 62.5 percent more than subject’s pattern and the computed pattern was similar to reported in previous studies. Therefore, the computed pattern is valid for human according to human body physiology and mechanics. Using the model in this study can create interaction between joint and segments and enhance Motion-Dependent Moment in distal segment and improve speed and quality of the kick. Therefore, it is important and necessary to enhance muscle strength and improve neuromuscular coordination. In a nutshell, this model is an apparatus which can available for trainers to teach optimal technique of soccer instep kick to athletes specifically.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Optimization
  • Dynamic Modeling
  • Motion Pattern
  • Soccer Kick
  1. حاج‌لطفعلیان، م. لنجان نژادیان، ش. مجتهدی، ح. (1392). بررسی سرعت شوت فوتبال از‌طریق مقایسۀ خصوصیات بیومکانیکی مفصل زانو در دو شوت زمینی و هوایی. طب ورزشی. 5(13):‌122ـ109.
  2. نوری، م ح. صادقی، ح. (1392). طراحی نرم‌افزار استعدادیابی بر پایۀ منطق فازی در رشتۀ بسکتبال. طب ورزشی. 5(13): 38ـ27.
    1. Allinger, T. L. Van den Bogert, A. J. (1997). Skating technique for the straights, based on the optimization of a simulation model. Medicine and Science in Sports and Exercise. 29(2): 279-288.
    2. Andersen, T. (1999). Collisions in soccer kicking. Sports Engineering. 2(2): 121-125.
    3. Ball, K. A. (2011). Kinematic comparison of the preferred and non-preferred foot punt kick. Journal of Sports Sciences. 29(14): 1545-1552.
    4. Barfield, W. R. Kirkendall, D. T. Yu, B. (2002). Kinematic instep kicking differences between elite female and male soccer players. Journal of Sports Science and Medicine. 1(3): 72-79.
    5. Chaffin, D. B. Anderson, G. B. (1991). Occupational biomechanics. 2nd ed. New York: John Wiley & Sons.
    6. Chang, C. Brown, D. R. Bloswick, D. S. Hsiang, S. M. (2001). Biomechanical simulation of manual lifting using space time optimization. Journal of Biomechanics. 34: 527-532.
    7. Dörge, H. C. Bull Andersen, T. SØrensen, H. Simonsen, E. B. (2002). Biomechanical differences in soccer kicking with the preferred and the non-preferred leg. Journal of Sports Sciences. 20(4): 293-299.
    8. Hubbard, M. (1984). Optimal javelin trajectories. Journal of Biomechanics. 17(10): 777-787.
    9. Kellis, E. Katis, A. (2007). Biomechanical characteristics and determinants of instep soccer kick. Journal of Sports Science and Medicine. 6(2):154-165.
    10. Lees, A. Nolan, L. (1998). The biomechanics of soccer: A review. Journal of Sports Sciences. 16(3): 211-234.
    11. Levanon, J. Dapena, J. (1998). Comparison of the kinematics of the full-instep and pass kicks in soccer. Medicine and Science in Sports and Exercise. 30(6): 917-927.
    12. Melanie, M. (1999). An introduction to genetic algorithms. Fifth printing. England: Massachusetts London: Cambridge.
    13. Naito, K. Fukui, Y. Maruyama, T. (2010). Multijoint kinetic chain analysis of knee extension during the soccer instep kick. Human Movement Science. 29(2):259-276.
    14. Nigg, B. M. Herzog, W. (1999). Biomechanics of the musculo-skeletal system. 2nd ed. New York: John Wiley & Sons.
    15. Nunome, H. Asai, T. Ikegami, Y. Sakurai, S. (2002). Three-dimensional kinetic analysis of side-foot and instep soccer kicks. Medicine and Science in Sports and Exercise. 34(12): 2028-2036.
    16. Toomey, M. J. (1989). Thigh and shank interactions during soccer place kicking. International Society of Biomechanics. News Letter. 6. (Abestract).
    17. Tsaousidis, N. Zatsiorsky, V. (1996). Two types of ball-effector interaction and their relative contribution to soccer kicking. Human Movement Science. 15(6)‌: 861-876.
    18. Winter, D. A. (2009). Biomechanics and motor control of human movement.fourth edition. New Jersey.  John Wiley & Sons Inc.
    19. Zatsiorsky V. 2002. Kinetics of human motion. 1set ed. Champaign. Illinois: Human Kinetics.