我國運(yùn)動生物力學(xué)發(fā)展趨勢與對策

高子晗

1 研究背景及意義

姜宗來認(rèn)為運(yùn)動生物力學(xué)是通過物理力學(xué)原理及其實驗技術(shù)來分析個體生物自然運(yùn)動中力學(xué)原理的系統(tǒng)，主要是分析運(yùn)動活動中人類行為的物理模式。從力學(xué)的角度分析，一般生物運(yùn)動行為是神經(jīng)系統(tǒng)、骨骼和肌肉群相互聯(lián)系的結(jié)果。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通過控制肌肉群完成對骨骼系統(tǒng)的條件反射，進(jìn)而產(chǎn)生各種生理行為特征，這在生物學(xué)上至關(guān)重要。運(yùn)動生物力學(xué)旨在分析研究普通生物體，通過人類骨骼肌運(yùn)動產(chǎn)生的外力和收縮力的協(xié)調(diào)作用下整合生物行為規(guī)則。對人體行為的分析最早可追溯至15世紀(jì)，達(dá)芬奇進(jìn)行力學(xué)與解剖學(xué)的早期分析為此后對人體組成器官的功能和形態(tài)進(jìn)行初始分析奠定了堅實基礎(chǔ)。自進(jìn)入1960年代開始，運(yùn)動生物力學(xué)一直是一門學(xué)科分支，它的發(fā)展源于行為運(yùn)動，科研設(shè)備和計算機(jī)編程的高速發(fā)展。直到1970年代中期，分析研究的目標(biāo)過渡到了個體內(nèi)的骨骼結(jié)構(gòu)，肌肉組織和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，采用建立有效的數(shù)學(xué)模型來分析基本的實驗現(xiàn)象，進(jìn)行數(shù)值模擬實驗。

我國的運(yùn)動生物力學(xué)萌芽開始于上世紀(jì)中葉末期，早期階段存在少量體育機(jī)構(gòu)和部門進(jìn)行課程輔修、體育生物力學(xué)講座等模式，國家審核通過體育委員會研究所建立現(xiàn)代運(yùn)動生物力學(xué)實驗小組。運(yùn)動生物力學(xué)在許多研究領(lǐng)域中扮演著重要的角色，而且在中國運(yùn)動體育的進(jìn)步中承擔(dān)中流砥柱的作用。在當(dāng)前階段，力學(xué)原理已逐漸轉(zhuǎn)化為分析有機(jī)個體，尤其是人體中的研究，生物力學(xué)已經(jīng)發(fā)展成為覆蓋多個學(xué)科領(lǐng)域的重要體系。生物力學(xué)是運(yùn)動生物力學(xué)產(chǎn)生的重要基礎(chǔ)，這是結(jié)合體育學(xué)科發(fā)展的新方向，其存在和發(fā)展已在理論、方法、測量和分析中得到公認(rèn)。但是，在全面考慮運(yùn)動生物力學(xué)和生物物理力學(xué)的現(xiàn)狀分析時，相關(guān)基本定義不夠完善，其發(fā)展存在一定局限性。

2 運(yùn)動生物力學(xué)的發(fā)展趨勢

2.1 運(yùn)動生物力學(xué)的研究現(xiàn)狀

2.1.1 研究方法

當(dāng)前階段，運(yùn)動生物力學(xué)研究主要通過理論分析、實驗探究、表面肌電等實驗測試方法和手段對人體行為運(yùn)動中的力學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行分析。甄潔認(rèn)為由于人體行為運(yùn)動的綜合性與復(fù)雜性，人體行為運(yùn)動中監(jiān)測力學(xué)參數(shù)技術(shù)困難比較大。因此，為了保證實驗過程中監(jiān)測的可靠性與準(zhǔn)確性，監(jiān)測時需要嚴(yán)格按照監(jiān)測操作的步驟和要求，在提高監(jiān)測精準(zhǔn)度和降低誤差同時要不斷進(jìn)行新方法的探索和研究。

(1)理論研究方法

理論研究方法主要是探究分析人體運(yùn)動行為基本規(guī)律，其分析目標(biāo)、分析手段、研究宗旨和結(jié)論分析與實驗處理不同。理論研究處理的分析目標(biāo)是被抽象化的人體模型，宗旨為了分析行為運(yùn)動基本變化規(guī)律，核心內(nèi)容是高等數(shù)學(xué)與經(jīng)典力學(xué)的演繹推導(dǎo)，其結(jié)論是分析行為運(yùn)動的內(nèi)在聯(lián)系。人體運(yùn)動中常用的理論分析方法是建立數(shù)學(xué)模型。自1980年代以來，數(shù)值模擬方式獲得了較多新的發(fā)現(xiàn)和成果，但我國數(shù)值模型技術(shù)未在人體運(yùn)動中得到大量應(yīng)用。

(2)實驗研究方法

與理論分析方法相比，實驗方法相對比較成熟。它通過計算機(jī)技術(shù)，醫(yī)學(xué)和生物學(xué)等方面的先進(jìn)實驗方法來研究運(yùn)動中的人體。它主要具有以下特點：

①監(jiān)測處理方面，伴隨科學(xué)技術(shù)的改善，監(jiān)測技術(shù)更加多元化，越來越簡便化。隨著運(yùn)動生物力學(xué)研究的突破，監(jiān)測技術(shù)已經(jīng)由平面二維攝影技術(shù)進(jìn)步到三維立體攝影，做到全方位多角度地表現(xiàn)物體的運(yùn)動行為特性。許多前沿現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)設(shè)備也開始應(yīng)用到運(yùn)動生物力學(xué)的分析中。例如，愛捷運(yùn)動圖像識別分析系統(tǒng)、激光瞄準(zhǔn)監(jiān)測和分析系統(tǒng)、通用材料測試機(jī)、六維力測量平臺SAEMS-T等。

②驗室監(jiān)測技術(shù)與體育運(yùn)動的結(jié)合現(xiàn)場監(jiān)測技術(shù)是分析運(yùn)動員好壞的前提。例如，就此方法而言，要測量最大強(qiáng)度和快速強(qiáng)度，有兩種更成熟的測量方法：一種是在實驗室內(nèi)通過各類型的測功系統(tǒng)設(shè)備和高端的多功能肌肉力量測量系統(tǒng)。這種方法可以稱為“實驗室測量”。另一種方法是通過反映運(yùn)動員定向力量的訓(xùn)練設(shè)備或訓(xùn)練技術(shù)來判斷運(yùn)動員在賽場上的定向力量訓(xùn)練水平。該技術(shù)可以統(tǒng)稱為“運(yùn)動測量技術(shù)”。以上兩種方式的應(yīng)用需根據(jù)監(jiān)測方法的實際背景和監(jiān)測結(jié)果，它們各有利弊。因為“實驗方法”是將測量條件限制在實驗室條件下，以最大程度地減少技術(shù)和特殊協(xié)調(diào)等因素的影響，所以從純粹的力量和質(zhì)量的角度出發(fā)，合理地定量監(jiān)測運(yùn)動員的主要肌肉組織，并進(jìn)行判斷，因此監(jiān)測數(shù)據(jù)無法全部表現(xiàn)出與特定運(yùn)動方法相統(tǒng)一的特定強(qiáng)度。但是，由于技術(shù)和特殊協(xié)調(diào)因素的影響，不能排除“體育測量方法”。用它測得的比強(qiáng)度實際上是綜合能力的反映，它主要由肌肉力量，技術(shù)和特殊的協(xié)調(diào)性組成。實驗室內(nèi)測量技術(shù)和室外場地測量技術(shù)的結(jié)合可以合理地診斷和監(jiān)視特殊運(yùn)動員的最大和快速力量。這不僅可以使教練了解與實際情況相符的力量水平，還可以對運(yùn)動員進(jìn)行深入分析。例如判斷運(yùn)動員肌肉組織的實際鍛煉狀態(tài)、潛力和缺陷，然后合理地設(shè)計不同階段內(nèi)的訓(xùn)練核心，并采取針對性的訓(xùn)練項目。

③指標(biāo)的多樣化，單一性已無法更好地解決實際問題。通過測量各種指標(biāo)，它可以更準(zhǔn)確地反映客觀現(xiàn)狀。例如，要研究減肥訓(xùn)練對骨骼肌的影響，說服一項生理特性指標(biāo)非常困難。因此，在通過減肥鍛煉后，需要把形態(tài)學(xué)，生理特性和功能緊密地聯(lián)系起來，為全面分析運(yùn)動員的狀態(tài)，提供教練員參考。

(3)表面肌電測試與分析方法

現(xiàn)階段,國外主要的表面肌電測試產(chǎn)品均已采用信號無線通信傳輸，大大改善了實驗測試的便利性和應(yīng)用性，該方法也逐漸地被我國研究人員所使用，運(yùn)用到評價人體運(yùn)動時的肌肉收縮變化規(guī)律。因此，通過肌電測試系統(tǒng)分析對人體運(yùn)動行為中的肌肉收縮變化特性進(jìn)行討論的文章有所上升。近年來，通過表面肌電技術(shù)分析主要表現(xiàn)在以下方面：一是丁其川等人分析和探討不同專項訓(xùn)練員完成動作時的肌電信號特征；二是張佑磊分析不同訓(xùn)練條件下或?qū)ｍ椨?xùn)練與比賽動作中的肌肉收縮特征，以進(jìn)行效率更高和針對性更強(qiáng)的訓(xùn)練計劃；三是馬文凱等人通過表面肌電信號分析和判定肌肉的疲勞狀態(tài)。

2.1.2 人體運(yùn)動模型模擬方法的應(yīng)用

運(yùn)動模型模擬分析技術(shù)是運(yùn)動生物力學(xué)理論研究的一種形式。通過模型模擬技術(shù)的應(yīng)用可以分為兩方面：一是通過采用人體多剛體特性與骨骼肌肉模型，模擬人體運(yùn)動行為，推算肌肉、關(guān)節(jié)和骨骼在活動過程中的荷載；二是綜合流體力學(xué)、生物力學(xué)、材料力學(xué)等基本原理，設(shè)立自行車、船艇等器材運(yùn)動力學(xué)模型，通過數(shù)值模擬分析不同環(huán)境因素下的最優(yōu)運(yùn)動方案，或?qū)ψ孕熊嚨仍O(shè)備進(jìn)行升級與改進(jìn)。

國內(nèi)研究人員分析人體運(yùn)動力學(xué)時，通過一些實驗方案對模型數(shù)值模擬的結(jié)果進(jìn)行了驗證。例如，紀(jì)仲秋等人通過Any Body軟件仿真模擬太極拳運(yùn)動，并借助肌電測試技術(shù)對數(shù)值模擬得到的肌肉力進(jìn)行了校驗。又如，李旭鴻等人通過Lifemod軟件對跳馬項目的運(yùn)動全程進(jìn)行動力學(xué)高仿真數(shù)值模擬和分析。我國的一些研究學(xué)者通過人體構(gòu)造和生物力學(xué)原理分析等，根據(jù)不同實驗要求制定運(yùn)動模型，如李翰君等人制定了基于Hill原理肌肉力學(xué)系統(tǒng)的人體膝關(guān)節(jié)肌肉荷載模型，并通過現(xiàn)有動力學(xué)結(jié)果模擬最佳的優(yōu)化方案，得到人體膝關(guān)節(jié)肌肉受力分布的最優(yōu)解，并分析研究了肌肉長度與關(guān)節(jié)力矩敏感度的影響關(guān)系。

2.1.3 運(yùn)動生物力學(xué)測試手段的研究

我國運(yùn)動生物力學(xué)研究學(xué)者通過實驗研究，發(fā)明和制備了一些具有專用特性的力學(xué)監(jiān)測器和監(jiān)測系統(tǒng)。例如，李林等人通過正交設(shè)定的3個微型陀螺儀、3個微型加速度傳感器和3個微型電磁信號器構(gòu)成了慣性監(jiān)測傳感系統(tǒng)，通過監(jiān)測計算關(guān)節(jié)部位的加速度變化和角速度變化進(jìn)而得出關(guān)節(jié)運(yùn)動的功率，研發(fā)了監(jiān)測肌肉等張度伸展關(guān)節(jié)功率變化曲線系統(tǒng)。我國運(yùn)動生物力學(xué)研究人員根據(jù)訓(xùn)練實際的需求，設(shè)計了大量運(yùn)用診斷和記錄運(yùn)動員技術(shù)水平的實驗系統(tǒng)。通過這些專項設(shè)備診斷和記錄系統(tǒng)既能運(yùn)用到許多夏季訓(xùn)練項目,又能大量運(yùn)用到冬季訓(xùn)練項目，高效地服務(wù)于我國體育運(yùn)動的專項技術(shù)訓(xùn)練中。

2.2 研究領(lǐng)域

自1980年代以來，我國運(yùn)動生物力學(xué)的研究項目和研究領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，覆蓋國內(nèi)競技體育和社會體育，但胡立認(rèn)為中國競技體育所占比例較高，健身和康復(fù)方面的研究相對薄弱。通過分析發(fā)現(xiàn)，目前的運(yùn)動生物力學(xué)領(lǐng)域具有以下特點：

(1)肌肉生物力學(xué)分析是生物力學(xué)的熱門課題。最近幾年，人們通過運(yùn)動生物力學(xué)和運(yùn)動醫(yī)學(xué)原理對肌肉損傷的力學(xué)特征、病變和病理學(xué)的影響進(jìn)行了更深入的分析。骨骼肌損傷后的力學(xué)特性變化已經(jīng)成為運(yùn)動生物力學(xué)方面分析的熱點課題。研究肌肉損傷后的力學(xué)特性，分析肌肉損傷修復(fù)過程中機(jī)械變化的規(guī)律，防治肌肉損傷和反復(fù)損傷，同時制定損傷肌肉的康復(fù)訓(xùn)練，具有重大意義。

(2)關(guān)于競技體育的研究仍占相當(dāng)大的比例，但與過去相比，它更加注重訓(xùn)練實踐，其研究成果可以高效地運(yùn)用于競技體育。例如，瞄準(zhǔn)技術(shù)是射擊運(yùn)動的核心。瞄準(zhǔn)動作是一個高度復(fù)雜的系統(tǒng)，但仍然需要遵循一些規(guī)則。激光瞄準(zhǔn)分析系統(tǒng)應(yīng)用量化體育運(yùn)動員的瞄準(zhǔn)技術(shù)，總結(jié)射擊人員瞄準(zhǔn)技術(shù)的行為規(guī)律，為優(yōu)化技術(shù)提供定量分析依據(jù)，并制定訓(xùn)練計劃。這種訓(xùn)練體系幫助我們的運(yùn)動員取得了世界賽事的優(yōu)異成績。

(3)研究內(nèi)容豐富、涉及廣泛。自《全民健身計劃綱要》發(fā)布以來，公共衛(wèi)生領(lǐng)域逐漸成為分析研究的趨勢。例如，通過運(yùn)動生物力學(xué)原理分析人們運(yùn)動結(jié)構(gòu)和運(yùn)動功能相互的影響；人體適應(yīng)功能指數(shù)的研究與評價；青少年身體發(fā)育狀況的特征因素研究。運(yùn)動健身器材，運(yùn)動科研設(shè)備和健身測量設(shè)備的發(fā)展也成為熱門話題。中國的健身器材產(chǎn)品在1980年代初開始模仿并復(fù)制不適合中國人體特征的國外產(chǎn)品的初期階段，進(jìn)入自主創(chuàng)新和市場需求的發(fā)展時期，部分設(shè)備達(dá)到同行先進(jìn)水平。

a)運(yùn)動技術(shù)的生物力學(xué)：專項運(yùn)動技術(shù)的分析與監(jiān)測、技術(shù)原理和訓(xùn)練成績提高變化規(guī)律的分析、動作調(diào)控的生物力學(xué)分析等。

b)運(yùn)動訓(xùn)練的生物力學(xué)：運(yùn)動生物力學(xué)在設(shè)計訓(xùn)練計劃與訓(xùn)練效果判定中的應(yīng)用、運(yùn)動生物力學(xué)在訓(xùn)練設(shè)備的創(chuàng)新與設(shè)計中的應(yīng)用、運(yùn)動生物力學(xué)在運(yùn)動訓(xùn)練檢測中的應(yīng)用。

c)運(yùn)動損傷與康復(fù)的生物力學(xué)：技術(shù)動作與運(yùn)動損傷的關(guān)系、運(yùn)動器材與運(yùn)動損傷的關(guān)系、肌肉變化與損傷的關(guān)系。

d)全民健身活動的生物力學(xué)：老年人運(yùn)動行為及鍛煉技巧的生物力學(xué)研究、兒童生長發(fā)育對動作影響的生物力學(xué)研究。

(4)數(shù)學(xué)模型與仿真研究。數(shù)學(xué)建模和計算機(jī)仿真在體育技術(shù)和人類體育行為的分析中起著重要作用。

(5)設(shè)計和開發(fā)運(yùn)動工具和設(shè)備。通過分析輔助工具的舉升和機(jī)械性能，我國研發(fā)了更適合運(yùn)動的器材，例如羽毛球拍、網(wǎng)球拍和護(hù)腕等。諸如“不同材料泳衣對阻力的大小分析”和“不同材質(zhì)網(wǎng)球拍與彈性系數(shù)的關(guān)系”等對此進(jìn)行了多項技術(shù)驗證，分析表明運(yùn)動器械也起著至關(guān)重要的作用。

近年來隨著體育事業(yè)的發(fā)展，我國在運(yùn)動鞋領(lǐng)域的發(fā)展已經(jīng)從成品鞋的性能檢測與分析，轉(zhuǎn)變?yōu)檠芯糠治鲂氖孢m、安全、輕質(zhì)等功能需求，并根據(jù)不同專項運(yùn)動的需求提供定制設(shè)計和選擇先進(jìn)工藝的依據(jù)。李建設(shè)等人研究分析不同運(yùn)動項目的運(yùn)動鞋材料、鞋底氣墊工藝、觸地時各類運(yùn)動鞋變形受力特征、球鞋的高幫工藝、氣墊材料和鞋掌造型設(shè)計對運(yùn)動時的肢體動作的影響、防滑鞋底紋路工藝等進(jìn)行了大量實驗分析。

(6)研究運(yùn)動引起的危險。通過對運(yùn)動引起的危險原理的解剖學(xué)探索和相應(yīng)的防護(hù)工具，可以降低潛在的受傷風(fēng)險。該研究依據(jù)行為過程中生物學(xué)和物理學(xué)的實驗技術(shù)和監(jiān)測方法來分析產(chǎn)生危險的運(yùn)動模式，并進(jìn)一步結(jié)合人體構(gòu)成以獲得預(yù)測潛在危險的策略。

(7)探究人體測量科學(xué)。我國已與國內(nèi)高等院校和國家體科所合作，制定了我國成年人的慣性參考量。

2.3 研究儀器

采取高速攝像機(jī)監(jiān)測處理系統(tǒng)，該設(shè)備具有高分辨率攝像系統(tǒng)和視頻采集處理系統(tǒng)。在這項研究中，還將使用圖像識別系統(tǒng)和高精度紅外光斑分析工具。根據(jù)磁感應(yīng)和人體運(yùn)動模仿，開發(fā)特定的行為測試工具和物理模型。在人類體育技術(shù)的探索中，逐漸應(yīng)用了用于體育技術(shù)分析，神經(jīng)系統(tǒng)模型和EMG數(shù)據(jù)分析的“專家系統(tǒng)”。

2.4 發(fā)展趨勢

2.4.1 研究內(nèi)容的增加

研究已經(jīng)開始多樣化，從過去僅限于為運(yùn)動員提供服務(wù)，到向公眾提供更多關(guān)于競技體育的開放技術(shù)和規(guī)范指導(dǎo)。目前，醫(yī)學(xué)水平和疼痛預(yù)后水平發(fā)展迅速，因此與之相關(guān)的免疫力學(xué)、臨床力學(xué)以及生物工程聯(lián)系的力學(xué)得到較快發(fā)展。國際運(yùn)動生物力學(xué)的發(fā)展領(lǐng)域逐漸擴(kuò)大，研究層次進(jìn)一步深入。楊慧馨等人認(rèn)為在對生物的討論中，它已從整體討論逐漸演變?yōu)閷Σ煌M織和結(jié)構(gòu)的討論，從對行為和運(yùn)動記錄的討論，到神經(jīng)肌肉相互作用以及運(yùn)動和力學(xué)原理的擴(kuò)展。

2.4.2 運(yùn)動損傷的生物力學(xué)探討

在運(yùn)動生物力學(xué)發(fā)展的歷史中，變化趨勢是從早期對低等生物運(yùn)動的研究發(fā)展到對體內(nèi)相應(yīng)機(jī)制的分析。李光軍等人認(rèn)為盡管關(guān)于運(yùn)動損傷的研究很少，但探索運(yùn)動的潛在危險將成為力學(xué)思想中的一種新的生物學(xué)。國內(nèi)高校教授探討了運(yùn)動誘發(fā)的急性關(guān)節(jié)炎，并通過前沿生物力學(xué)監(jiān)測技術(shù)對腕軟骨生物盤采用“壓縮扭曲”分析，并評估了個體的組織結(jié)構(gòu)，不斷變化的規(guī)則和機(jī)械原理進(jìn)一步把握了創(chuàng)傷原理，因此可以采取標(biāo)準(zhǔn)化有效的預(yù)防措施。

計算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步是推動運(yùn)動生物力學(xué)快速發(fā)展的主要動力。王今越等人研究表明運(yùn)動生物力學(xué)的理論分析會傾向于編程技術(shù)的精簡度和方便度，同時要求理論分析的全面性和綜合性。高效、精確地監(jiān)測和實時分析人體行為的各項機(jī)械參數(shù)，應(yīng)用自動控制系統(tǒng)進(jìn)行實驗自動監(jiān)控是未來技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。因為不可以在個體上直接進(jìn)行許多實驗，同時為了預(yù)測運(yùn)動的變化，所以在運(yùn)動生物力學(xué)的分析中出現(xiàn)了各種模型。隨著電子設(shè)備的發(fā)展，數(shù)值模擬的計算程序多、耗時大、復(fù)雜等弊端已逐步解決。因此，設(shè)計多種數(shù)值實驗?zāi)Ｐ褪沁\(yùn)動生物力學(xué)分析的又一發(fā)展趨勢。

2.4.3 技術(shù)檢驗的討論方法

帥廣震認(rèn)為技術(shù)檢查的方向應(yīng)符合所有項目的要求，可以及時提供實驗性勘探結(jié)果，并包括相應(yīng)的總體研究報告。逐步推廣立體跟蹤攝像機(jī)的檢測方法，使其更加普及，使攝影和錄像的效率、測量方法、控制方法和肌肉動力學(xué)模擬方法得到進(jìn)一步提高，使它是朝遙測部分?jǐn)?shù)據(jù)反饋和對應(yīng)數(shù)據(jù)的方向發(fā)展。收集設(shè)備的小型化和結(jié)論查詢的有效發(fā)展，以及監(jiān)督，檢查和收集方法的不斷完善。

2.4.4 傳統(tǒng)力學(xué)探究和力學(xué)建模分析

在研究過程中，機(jī)械建模基于經(jīng)典力學(xué)的基本理論，然后介紹了有機(jī)體內(nèi)已經(jīng)存在的機(jī)械變量，計算機(jī)模擬了人體在設(shè)定環(huán)境中的簡單運(yùn)動，并使用了拉格朗日方程和價理論定律解決了力學(xué)問題，并進(jìn)一步解釋了生物運(yùn)動的原因和機(jī)制，以及由參與行為過程的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和身體部位調(diào)節(jié)的運(yùn)動規(guī)則。這些技術(shù)可以為解釋生物的運(yùn)動行為提供更多的理論基礎(chǔ)。在1980年代，人們創(chuàng)建了第一個基于生物力學(xué)的人體運(yùn)動模型，并針對不同的人體運(yùn)動建立了非常不同的人體運(yùn)動行為模型。然后，他們使用計算機(jī)語言來描述運(yùn)動目的，行為和行為的調(diào)節(jié)。最后，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，模擬人體運(yùn)動規(guī)律及相關(guān)因素，然后通過計算機(jī)再次優(yōu)化數(shù)字規(guī)律，從而量化運(yùn)動行為規(guī)律，以獲得結(jié)果，這是一種非常有創(chuàng)意的查詢方法。

3 結(jié)論

1．發(fā)展的局限

通過分析運(yùn)動生物力學(xué)系統(tǒng)的發(fā)展，可以得出運(yùn)動生物力學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀還存在一定弊端。對這項科學(xué)的分析是多元化的，其理論依據(jù)也有很大差異，但是促進(jìn)該技術(shù)應(yīng)用于生物力學(xué)和體育運(yùn)動的全面發(fā)展，那么科技的進(jìn)步就必須是系統(tǒng)的。雖然應(yīng)用的領(lǐng)域逐漸擴(kuò)大，但還是具有一些局限性，同時需要滿足在依據(jù)人體力學(xué)的種類上繼續(xù)發(fā)展。雖然分析技術(shù)層出不窮，但個別措施存在不成熟現(xiàn)象，因此需要結(jié)合當(dāng)前先進(jìn)的大數(shù)據(jù)分析技術(shù)使用，滿足更加精確的數(shù)據(jù)分析。局限性有以下三個方面：

(1)國內(nèi)外運(yùn)動生物力學(xué)分析技術(shù)的發(fā)展速度大致同步。與國外運(yùn)動生物力學(xué)的現(xiàn)狀進(jìn)展對比，我國運(yùn)動生物力學(xué)分析在監(jiān)測設(shè)備、分析方法和技術(shù)上，與國際間的差距不大，但理論分析與分析方法的創(chuàng)新相對較少。

(2)國內(nèi)外運(yùn)動生物力學(xué)在分析領(lǐng)域中的動機(jī)不盡相同。國內(nèi)分析傾向于以取得賽事項目成績?yōu)槟康牡母偧歼\(yùn)動項目的技術(shù)分析；國外分析傾向于以防治運(yùn)動損傷和康復(fù)訓(xùn)練為目的的行為動作的生物力學(xué)研究，包括基本行為功能的力學(xué)特性分析。

(3)國內(nèi)外學(xué)校對運(yùn)動生物力學(xué)培養(yǎng)學(xué)習(xí)的側(cè)重不同。我國的教學(xué)院系中，除個別的運(yùn)動人體科學(xué)類別外，體育訓(xùn)練、運(yùn)動康復(fù)等專業(yè)學(xué)習(xí)人數(shù)較多將運(yùn)動生物力學(xué)設(shè)置為輔修科目，導(dǎo)致較多學(xué)生不具備相關(guān)的基礎(chǔ)理論和專業(yè)技能。對比國外發(fā)達(dá)國家的大學(xué)體育院校將運(yùn)動生物力學(xué)設(shè)置為必修課，國外研究人員認(rèn)為體育專業(yè)不會運(yùn)動生物力學(xué)是不可思議的。

2．發(fā)展前景

運(yùn)動生物力學(xué)是一項覆蓋領(lǐng)域豐富的綜合學(xué)科。它的發(fā)展進(jìn)步依賴于物理學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)以及計算編程等多種交叉學(xué)科的輔助。為了將來更好地發(fā)展，我們需要進(jìn)一步開放研究大門促進(jìn)更多的學(xué)者進(jìn)入。雖然運(yùn)動生物力學(xué)的前進(jìn)道路上存在許多荊棘，但其發(fā)展應(yīng)用前景才顯露冰山一角。

(1)利用交叉學(xué)科的技術(shù)、方式和手段進(jìn)行運(yùn)動生物力學(xué)分析。未來研究的必然是多領(lǐng)域的交叉與融合，通過多領(lǐng)域的技術(shù)和方法，分析和處理人體運(yùn)動的問題。例如，通過流行病學(xué)的分析技術(shù)，運(yùn)動生物力學(xué)可以為運(yùn)動潛在問題提供技術(shù)分析；利用數(shù)學(xué)的優(yōu)化處理和計算機(jī)系統(tǒng)，實現(xiàn)對人體行為進(jìn)行數(shù)值分析和判斷。

(2)增大運(yùn)動診斷和優(yōu)化技術(shù)的理論分析，其研究應(yīng)注重實驗的積累和分析技術(shù)的改善,減少對運(yùn)動技術(shù)特征單一進(jìn)行敘述。我國運(yùn)動生物力學(xué)實驗人員應(yīng)提升科研設(shè)計的水平、綜合分析統(tǒng)計技術(shù)和處理統(tǒng)計數(shù)據(jù)的能力，同時增強(qiáng)分析驗證科學(xué)假設(shè)的能力。

(3)增大在運(yùn)動損傷和康復(fù)訓(xùn)練領(lǐng)域的生物力學(xué)應(yīng)用和普及。國際方面，通過生物力學(xué)對個體肌肉組織、關(guān)節(jié)、韌帶組織等方面分析，長期是學(xué)者研究的熱點，其分析結(jié)果對運(yùn)動醫(yī)學(xué)、康復(fù)訓(xùn)練、臨床骨科等產(chǎn)生了非常重要的影響。

運(yùn)動生物力學(xué)的進(jìn)步必須有堅實的科技儲備，這要求基礎(chǔ)理論研究的進(jìn)步和擴(kuò)大開放的應(yīng)用領(lǐng)域。