بهينه سازي الگوي شوت روي پاي فوتبال براساس سرعت توپ

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

از تحلیل تكنیك ورزشكاران نخبه و استخراج پارامترهای سینماتیك و سینتیك به‌عنوان روشی برای تعیین الگوی تكنیك بهینه یاد می¬شود. هدف این مطالعه، یافتن الگوی بهینۀ شوت فوتبال بر‌اساس حداكثر سرعت شوت با استفاده از مدل¬سازی دینامیكی بر‌اساس روابط حاكم بر حركت بود. مزیت این روش در‌مقایسه با روش¬های تجربی، امكان تغییر تك‌تك متغیرها، كم‌هزینه‌بودن و اجرای مدل برای دفعات بسیار‌ زیاد بود. طبق نتایج پژوهش، علی¬رغم وجود اختلاف معنا¬دار در الگوی حركتی هر سه مفصل بررسی‌شده، بین شوت بهینه و شوت آزمودنی¬ها و افزایش 5/62% در سرعت شوت، شباهت الگوی حركتی 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¬ كمك مدل ساخته‌شده در این مطالعه می¬توان با مداخلۀ به‌موقع اندام¬ها و عضلات در حركت، گشتاور وابسته به حركت را در اندام دور از تنه تا‌حدی كه مفاصل بتوانند گشتاور ایجاد‌شده را تحمل و به توپ منتقل كنند، افزایش داد؛ بنابراین، لازم است عضلات تقویت شوند و هماهنگی عصبی عضلانی نیز افزایش یابد. در‌نهایت، باید گفت این مدل به‌عنوان یك ابزار می¬تواند در اختیار مربیان قرار گیرد تا به كمك آن الگوی بهینۀ حركت هر فرد را به‌صورت اختصاصی به وی آموزش دهند.

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.