流体力学探索人游泳技术
游泳机制涉及控制中风驱动力,同时克服水阻力和游泳者自身生成的拖动理解驱动力生成机制以确保游泳者从每次中风中 实现最大旅行非常重要
由日本徐洲大学HidekiTakagi教授完成的流水运动研究帮助游泳者教程深入理解中风背后机制,即他们可以相应调整技术并鼓励水运动高性能流可视化生成流模式视觉表示, 以定性或量化分析游泳过程流体动态
前爬虫:机器人手
高木教授先前工作的一个方面探索流体动力,它模仿爬虫波时用机器人臂作用机器人手臂受计算机控制仿真研究者测量手势直接作用时穿过水, 并测量周围的压力分布流体图案使用2D粒子图像速度获取PIV法流可视化方法,它包括播种流体,由小粒子随流体运动,流体透透小粒子可见可见粒子运动后可用计算流场速度和方向或速度
研究数据显示,有两种机制在爬虫划时产生不稳力,即手改变方向点和手转离身体阶段不稳定流体对游泳速度可能听起来反直观性,但重要的是通过电流回存过程增强推力,该过程用对冲双向引导这项工作,现在基础机制得到更好的理解,使用3DPIV和人游泳员调查流域将大有裨益
不定力滑动时手势
高木教授和协作者进一步开展的工作解决了与上文相似的问题,只是侧重于滑动时手流场,而不是爬行时
团队再次使用 PIV调查手动力包括一名与会者,要求他在受控流水中执行电流运动,同时尽可能长时间保持固定位置。3D运动分析也使用结果显示,熟练游泳者能产生大不稳力,如爬虫划线作用力由手边缘向外运动和手掌对面向内运动所产生有趣的是,研究者们还观察到同样的飞昆虫不稳力现象,表示游泳者必须充分利用游泳中游期间自产浮壳,进一步理解这一过程可提高爬虫技术高木教授认为研究发现有可能应用同步游泳技术帮助游泳者保持水中较高位置
游泳机制涉及控制中风驱动力,同时克服水阻力和游泳者自身生成的拖动
跳跃时流水力环足
不只是手和手在游泳期间影响流水力,腿和脚在产生推力方面也起着关键作用人以恒定速度游泳时,平均推力通常等于对冲主动拖力实验环境测量这些力有困难方法估计流体作用于游泳者身体其他部分,如前所述,下肢得到较少注意高木教授和东京理工学院合作者开始测试使用机器人腿估计脚下流水力踢法并测试将流水转换为人游泳器
测试显示,机器人腿和游泳者估计流水量之间有良好的关联性,表明机器人四肢产生实事求是的结果,因此可能有助于评价休克运动并最终帮助更好地了解踢法
脚踢阻力前爬
高木教授和同僚最近的工作基础是胸部脚踢的发现并探索脚踢对前爬主动阻力的影响手脚多次跨水并产生来自水浪的更多阻抗力,
因中风复杂性,有必要通过分析游泳者并避免下肢卷积来调查踢对主动拖动的影响
在这次试验中,他们比较只用手游泳或用手脚全中风产生的主动拖动主动拖动和被动拖动得到测量,主动拖动在游泳条件比参与者处于精简位置时大对比之下,腿运动不改变拖动系数这表明,虽然上下四肢运动比被动条件可能增加抗药性,但脚踢效果可能取决于游泳速度
如果游泳者生成的推力能够得到更有效的利用,这将提高性能
实情上,这是第一批研究之一 研究前爬期间腿运动引起的拖动 未来研究可能涉及查看游泳者接触种族条件时 生成的主动拖动研究的局限性是,每个游泳者都略微不同的技术可能影响结果,但包括3D运动分析与压力分布分析等其他工具将加深对前爬段作用的理解
三维可视化海豚踢时流
Tsukuba大学团队与挪威、澳大利亚和日本其他机构的研究人员协作,研究非循环水下游泳或海豚踢的推送机制,游泳者转圈后从池边缘推出时常使用海豚踢法
一名全国游泳者完成40多例UUS测试运动抓取系统PIV捕捉游泳者周围三维流场,显示下肢旋转和脚运动对产生可推送游泳者归根结底,团队能够描述并解释UUS的推介机制,这以前不为人所理解
结论
高木教授综合运动工程人游实现流可视化如果游泳者生成的推力能够得到更有效的利用,这将提高性能此外,开发人造技术可用以精确重构和测量人游流动将消除人游技术所见变异并提高试探的可复制性
个人响应
上下四肢参与最流行的两次划线, 即打乳和前排标注, 但你未来研究的重点将是什么?
ibleSystem使用前滑水游戏99.9%游泳者游?因为有可能发明一种新的甚至更快游泳风格,而目前尚不为人知。因此,我们希望通过我们的研究成果为游泳家和教练开发新的游泳风格作出贡献。