基于現(xiàn)代技擊性運(yùn)動(dòng)氣墊護(hù)具開(kāi)發(fā)的可行性研究

杜春斌

摘 要：關(guān)于現(xiàn)代技擊性運(yùn)動(dòng)氣墊護(hù)具的研究性理論較少，對(duì)技擊性運(yùn)動(dòng)氣墊護(hù)具開(kāi)發(fā)行業(yè)內(nèi)的空白領(lǐng)域。文章主要以技擊性運(yùn)動(dòng)中氣墊的實(shí)際抗擊作用及效果為研究目的，通過(guò)對(duì)氣墊護(hù)具的應(yīng)用研究，為技擊性競(jìng)賽運(yùn)動(dòng)的護(hù)具開(kāi)發(fā)提供現(xiàn)實(shí)依據(jù)。在氣墊護(hù)具的開(kāi)發(fā)普及過(guò)程中，可大幅度降低技擊性運(yùn)動(dòng)比賽中的意外傷害風(fēng)險(xiǎn)，增進(jìn)其體育競(jìng)技的功能與安全，為現(xiàn)代技擊性運(yùn)動(dòng)新型護(hù)具的開(kāi)發(fā)提供新思路。

關(guān)鍵詞：新型護(hù)具開(kāi)發(fā);氣墊設(shè)計(jì);氣墊護(hù)具實(shí)驗(yàn)

中圖分類(lèi)號(hào)：TS941.727 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ?文章編號(hào)：1001-5922（2020）10-0149-04

Abstract：There are few research theories about the modern air cushion protective equipment for craftsmanship sports， which is a blank field in the development of air cushion protective equipment for craftsmanship sports. In this paper， the actual effect of the air cushion against the attack of the sport is studied， through the study of the air cushion protection， for the development of competitive sports protection to provide a realistic basis. During the development and popularization of air cushion protector， it can reduce the risk of accidental injury and improve the function of athletic competition， and provide a new idea for the development of new protector.

Key words：new type of protective gear development; air cushion design; air cushion protective gear experiment

0 引言

海綿材料（乳膠海綿、復(fù)合海綿）在技擊性運(yùn)動(dòng)護(hù)具的生產(chǎn)原料中占有很大的市場(chǎng)，海綿材料于技擊性護(hù)具的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)主要為：透氣性能好、彈性較大、防靜電等，但在技擊性運(yùn)動(dòng)特需的防震抗擊效果方面差強(qiáng)人意，尤其是對(duì)于非專(zhuān)業(yè)性的技擊性運(yùn)動(dòng)愛(ài)好者，海綿材料的運(yùn)動(dòng)護(hù)具并不能很好地隔絕疼痛感[1]。目前氣墊護(hù)具的開(kāi)發(fā)主要應(yīng)用于戶外設(shè)備、醫(yī)療器械等方面，其抗擊防震的性能在實(shí)踐過(guò)程中取得了優(yōu)異的成效，所以，于技擊性運(yùn)動(dòng)的氣墊護(hù)具開(kāi)發(fā)具有較強(qiáng)的啟示作用。相較于各類(lèi)海綿材料而言，氣墊護(hù)具內(nèi)部填充的主要成分為空氣，便于在提高護(hù)具抗擊效果、改變護(hù)具的厚度時(shí)，不會(huì)加重佩戴者所承受的重量。通過(guò)氣墊材料應(yīng)用于技擊性運(yùn)動(dòng)的抗擊打效果進(jìn)行可行性研究，一旦其具有可行性，將應(yīng)用在各類(lèi)技擊性運(yùn)動(dòng)的教學(xué)、訓(xùn)練及比賽等方面[2]。

1 現(xiàn)代技擊性運(yùn)動(dòng)氣墊護(hù)具概述

1.1 技擊性運(yùn)動(dòng)具體項(xiàng)目分類(lèi)

技擊性運(yùn)動(dòng)包括的種類(lèi)樣數(shù)眾多，且都具有相對(duì)獨(dú)立的特性，同時(shí)各自種拳門(mén)派的經(jīng)驗(yàn)傳承不一，相應(yīng)的戰(zhàn)術(shù)及技術(shù)養(yǎng)成方式也存在較大差異，所以，將技擊性運(yùn)動(dòng)進(jìn)行合理的分門(mén)別類(lèi)，能夠幫助人們進(jìn)一步對(duì)技擊性運(yùn)動(dòng)的核心內(nèi)在及本質(zhì)有更深層次的了解。在國(guó)家對(duì)技擊性運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)一部署下，于1983年，對(duì)全國(guó)范圍內(nèi)的拳種進(jìn)行了資源整合，在短短3年內(nèi)的調(diào)查研究中就發(fā)現(xiàn)了至少130個(gè)“拳理清晰、風(fēng)格流暢的”拳種[3]。據(jù)此可知，中國(guó)技擊性運(yùn)動(dòng)的數(shù)量之龐大是眾目昭彰的。目前為止，對(duì)技擊性運(yùn)動(dòng)的分類(lèi)僅僅是對(duì)其層次做的歸納，對(duì)體育競(jìng)技的發(fā)展提供參考路徑。在奧運(yùn)會(huì)中正式列入競(jìng)技比賽項(xiàng)目的技擊性運(yùn)動(dòng)有5種，分別為：跆拳道（WTF體系）、柔道、擊劍、拳擊、摔跤?？帐值篮蜕⒋騽t成為亞運(yùn)會(huì)的主要技擊性比賽項(xiàng)目[4]。

在技擊性的比賽項(xiàng)目中，最容易發(fā)生的就是巨大的沖擊力對(duì)人體造成意外傷害事故甚至死亡事件。因此，護(hù)具的開(kāi)發(fā)主要是為了從根源上避免此類(lèi)意外事件的發(fā)生，依據(jù)不同技擊性項(xiàng)目的本質(zhì)，對(duì)護(hù)具的研發(fā)展開(kāi)可行性研究。

1.2 各類(lèi)技擊性運(yùn)動(dòng)的護(hù)具防護(hù)要點(diǎn)

在參與不同類(lèi)型的技擊性運(yùn)動(dòng)時(shí)，遇到的突發(fā)情況于人體的損傷類(lèi)型大不相同，基于此，各類(lèi)運(yùn)動(dòng)護(hù)具防范重點(diǎn)也隨之改變。根據(jù)主要的技擊性運(yùn)動(dòng)，對(duì)人體可能造成的損傷進(jìn)行詳細(xì)分述，如下所示。

1）器械擊刺類(lèi)：如劍術(shù)、擊劍等對(duì)抗比賽，為防止人體受到尖銳器械擊刺攻擊，氣墊護(hù)具主要在堅(jiān)硬板內(nèi)作為內(nèi)襯，緩解人體在受到擊刺時(shí)的撞擊力[5]。

2）徒手擊打類(lèi)：如散打、拳擊、跆拳道，這類(lèi)技擊性運(yùn)動(dòng)時(shí)常會(huì)涉及踢打等技術(shù)，其應(yīng)用的護(hù)具主要防護(hù)人體的3個(gè)方面：柔軟部位的保護(hù)，尤其較為脆弱的是眼部區(qū)域。四肢的防護(hù)，在徒手擊打過(guò)程中，對(duì)下肢的脛骨及上肢的橈骨、尺骨所造成的疼痛。軀干，主要防止強(qiáng)烈的震動(dòng)對(duì)內(nèi)臟造成損傷[6]。

氣墊護(hù)具在人體軀干的防震動(dòng)方面應(yīng)具有明顯的減緩沖擊效果，因此，需加強(qiáng)氣墊護(hù)具對(duì)此方面的實(shí)驗(yàn)研究。

2 技擊性運(yùn)動(dòng)氣墊護(hù)具的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)

2.1? 氣閥密封技術(shù)原理以及氣墊與氣閥部分的具體設(shè)計(jì)

關(guān)于氣墊護(hù)具的設(shè)計(jì)有兩種應(yīng)用模式可供實(shí)驗(yàn)選擇：①氣墊可一次性充氣成型，不另加氣閥;②在氣墊上增添氣閥裝置，在使用時(shí)進(jìn)行空氣填充。考慮到氣墊的長(zhǎng)期實(shí)用性，本次實(shí)驗(yàn)選擇帶有充氣氣閥的氣墊，可在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，針對(duì)氣體不足的問(wèn)題進(jìn)行選擇性充氣。

氣閥設(shè)計(jì)于整個(gè)氣墊護(hù)具的使用至關(guān)重要，氣閥設(shè)計(jì)原理詳細(xì)分述如下所示。

1） 氣閥主要由兩層厚度為0.15mm的極薄共擠膜制成，薄膜本身具有較強(qiáng)的吸附性，雙層薄膜在氣墊內(nèi)氣壓的作用下能夠能好的吸附在一起，貼合的更為緊密。

2） 薄膜的兩邊可使用層壓技術(shù)，在充氣時(shí)將氣體直接傳送至氣墊底部，避免了氣體從氣閥口外漏的問(wèn)題。

總體來(lái)說(shuō)，在設(shè)計(jì)氣墊時(shí)，需把著重點(diǎn)放在氣墊內(nèi)的壓強(qiáng)變化問(wèn)題上，氣墊內(nèi)部氣壓越高，對(duì)氣體外漏現(xiàn)象的防控作用就越大，氣墊膨脹時(shí)，氣閥和氣墊接口部分就會(huì)在外力的作用下，貼合的更為緊密。氣墊以及氣閥的具體設(shè)計(jì)為：3根小氣袋為整體，各氣管相通，中間部分氣管增設(shè)氣閥，氣閥主要由兩層共擠膜（0.15mm）制成[7]。

2.2 氣墊實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)圖

氣墊護(hù)具的研究處于剛剛起步階段，因此沒(méi)有大量的實(shí)驗(yàn)研究成果可供借鑒，對(duì)于氣墊厚度的應(yīng)用無(wú)法進(jìn)行實(shí)際估量，所以，可以先訂做小塊氣墊，以便于后期實(shí)驗(yàn)過(guò)程的疊加。氣墊的詳細(xì)設(shè)計(jì)效果圖如圖1、圖2、圖3所示。

氣墊單個(gè)設(shè)計(jì)圖中，可看出其實(shí)際尺寸，閥門(mén)的實(shí)際應(yīng)用設(shè)計(jì)等。氣閥由2層共擠膜（厚度為0.15mm）制成，3根氣袋為整體，氣墊加設(shè)于中間氣管。單個(gè)氣墊的厚度為1.7cm。

圖2是由6個(gè)氣墊構(gòu)成的小型氣墊護(hù)具，在下文的第1個(gè)實(shí)驗(yàn)中將參與實(shí)際應(yīng)用，其整體長(zhǎng)度為20cm、寬22.5cm，厚度為1.7cm。橫排氣墊數(shù)量為3個(gè)，縱排氣墊數(shù)量為2個(gè)，在氣墊4角增設(shè)松緊帶和子母扣（35cm）。

圖3為護(hù)胸的氣墊護(hù)具設(shè)計(jì)，在下文的第2個(gè)實(shí)驗(yàn)中將參與實(shí)際應(yīng)用。氣墊的設(shè)計(jì)完全貼合人體的肋骨生長(zhǎng)方向，氣柱的放置方向?yàn)闄M向，橫向放置的原因在于需保持氣墊與人體肋骨方向一致，才增加氣墊的實(shí)際保護(hù)作用。護(hù)胸的主要功能在于保護(hù)人體前胸和背部?jī)蓚?cè)區(qū)域，從心臟水平線延伸至肚臍，此線為豎線，從腋窩延伸至背部，此線為橫線。因作為填充材料的氣墊尺寸已經(jīng)確定，故氣墊護(hù)胸的尺寸為，長(zhǎng)度為70cm，寬為45cm。

2.3 氣墊的縫制

主要選擇棉質(zhì)材料對(duì)氣墊包裹進(jìn)行縫合，充分利用棉質(zhì)材料的透氣性能佳、柔軟、吸汗等特點(diǎn)。縫合過(guò)程可大體分為2步：第1步，對(duì)各個(gè)氣墊進(jìn)行縫合;第2步，將所有單個(gè)氣墊縫制為整體，制成護(hù)具。在縫制過(guò)程中，需在氣閥處留備小口，便于日后的充氣利用。并且每個(gè)氣墊應(yīng)制成可拆卸的袋狀，只縫制3面，留下一面開(kāi)口，方便日后清洗，更換破損氣墊[8]。

3 技擊性運(yùn)動(dòng)氣墊護(hù)具的實(shí)驗(yàn)研究

3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程主要探討2個(gè)問(wèn)題，第1個(gè)問(wèn)題是氣墊護(hù)具的厚度問(wèn)題，氣墊的使用數(shù)量達(dá)到多少可以讓運(yùn)動(dòng)員在技擊性運(yùn)動(dòng)中受到疼痛感達(dá)到最??？第2個(gè)問(wèn)題是氣墊護(hù)具與其他護(hù)具的組合能否增強(qiáng)其抗擊打能力？

針對(duì)第1個(gè)問(wèn)題，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可對(duì)氣墊的使用數(shù)量進(jìn)行逐步的增加，通過(guò)對(duì)志愿者的主觀反映，對(duì)氣墊應(yīng)用數(shù)量與之對(duì)應(yīng)的疼通值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。詳情見(jiàn)圖4所示。

針對(duì)第2個(gè)問(wèn)題，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可將氣墊護(hù)具的應(yīng)用分為兩種情況：情況1，氣墊護(hù)具作為內(nèi)襯，跆拳道護(hù)具穿在外;情況2，散打護(hù)具穿在里，跆拳道護(hù)具穿在外。通過(guò)對(duì)50名志愿者的主觀反映，對(duì)氣墊作為內(nèi)襯的抗擊疼痛感數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。詳情如表1所示。

表1中的A指的是散打護(hù)具穿在里，跆拳道護(hù)具穿在外;B指的是氣墊護(hù)具作為內(nèi)襯，跆拳道護(hù)具穿在外。此實(shí)驗(yàn)的目的是通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的處理，探索A與B的疼痛感是否存在顯著差異，由實(shí)驗(yàn)1可知?dú)鈮|數(shù)量的增加可使志愿者基本感覺(jué)不到疼痛，而實(shí)驗(yàn)2的雙層護(hù)具使用可使疼痛感趨于0。雙層護(hù)具的應(yīng)用使得技擊性運(yùn)動(dòng)變得更為安全，使運(yùn)動(dòng)員的疼痛感大幅度減小。

3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3.2.1 氣墊個(gè)數(shù)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果

通過(guò)EXCEL對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，在計(jì)算分值時(shí)，依次將氣墊的數(shù)量從1增加至6，志愿者感受到的疼痛感數(shù)值依次為89，78，74，69，56，50分。圖4中氣墊的疼痛分值越來(lái)越低，與氣墊使用數(shù)量成反比，說(shuō)明氣墊的使用數(shù)量越多，疼痛感越小。

3.2.2 氣墊內(nèi)襯實(shí)驗(yàn)的結(jié)果

表1中的A指的是散打護(hù)具穿在里，跆拳道護(hù)具穿在外;B指的是氣墊護(hù)具作為內(nèi)襯，跆拳道護(hù)具穿在外。此實(shí)驗(yàn)的目的是通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的處理，探索A與B的疼痛感是否存在顯著差異，由實(shí)驗(yàn)1可知?dú)鈮|數(shù)量的增加可使志愿者基本感覺(jué)不到疼痛，而實(shí)驗(yàn)2的雙層護(hù)具使用可使疼痛感趨于0。雙層護(hù)具的應(yīng)用使得技擊性運(yùn)動(dòng)變得更為安全，使運(yùn)動(dòng)員的疼痛感大幅度減小。

3.3 分析討論

3.3.1 第1個(gè)實(shí)驗(yàn)分析—6塊氣墊與1塊氣墊的抗擊效果比較

在技擊性運(yùn)動(dòng)中6塊氣墊的使用相較于1塊氣墊的使用更具有抗打性，從圖4可以看出兩者的顯著差異，主要原因?yàn)?塊的厚度明顯高于1塊厚度，其大約相差8.5cm。根據(jù)沖量公式可知，物體的體積越大，緩沖時(shí)間能夠相對(duì)延長(zhǎng)，身體受到的力的作用就越小，但要想將護(hù)具的靈活性能進(jìn)行權(quán)衡，實(shí)際應(yīng)選擇厚度適中的氣墊厚度，例如4塊或5塊氣墊的使用，既能使護(hù)具厚度相對(duì)減少，也可提高氣墊的使用靈活性和美觀性[9]。

3.3.2 第2個(gè)實(shí)驗(yàn)分析—?dú)鈮|作為內(nèi)襯的使用效果較

從個(gè)體的身體素質(zhì)差異問(wèn)題，到安全角度對(duì)氣墊作為護(hù)具內(nèi)襯進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用分析，在數(shù)據(jù)的對(duì)比下，大多數(shù)志愿者普遍認(rèn)為氣墊作為內(nèi)襯時(shí)，疼痛感要相較散打護(hù)具作為內(nèi)襯時(shí)較小。主要原因?yàn)?，?dāng)氣墊護(hù)具作為內(nèi)襯時(shí)，跆拳道護(hù)具作為外層護(hù)具被擊打時(shí)，氣墊內(nèi)部本身帶有氣體，且具有流動(dòng)性，受到的力會(huì)在一定程度上被分散，從而減少力對(duì)于垂直面的作用，在加上氣墊本身的柔軟性，使人體與之接觸時(shí)，增強(qiáng)舒適感，忽略疼痛感。

4 結(jié)語(yǔ)

目前技擊性運(yùn)動(dòng)中使用的護(hù)具主要以聚氯乙烯泡棉作為護(hù)具的填充材料，硬度足夠，但是對(duì)人體的緩沖力不夠，在受到擊打后容易產(chǎn)生共振導(dǎo)致力的貫入，而氣墊若作為技擊性運(yùn)動(dòng)的護(hù)具填充材料，可在氣的填充方面進(jìn)行精簡(jiǎn)，加大氣墊面積，達(dá)到受力時(shí)的分散作用，故使用效果最好。氣墊可應(yīng)用于技擊性運(yùn)動(dòng)的教學(xué)，訓(xùn)練和比賽等領(lǐng)域[10]。

參考文獻(xiàn)

[1]范高勝，楊帥.淺析太極拳養(yǎng)生性與技擊性的融合關(guān)系[J].中華武術(shù)（研究），2019（01）：70-71+60.

[2]陳曉春.淺議技擊性技術(shù)在太極拳教學(xué)中的作用[J].當(dāng)代體育科技，2018，8（35）：184-185.

[3]王笑地.武術(shù)技擊及武術(shù)價(jià)值功能演繹研究[J].武術(shù)研究，2018，3（07）：11-13.

[4]魏霞.具體問(wèn)題具體分析——論武術(shù)發(fā)展中的“競(jìng)技”與“傳統(tǒng)”[J].中華武術(shù)（研究），2018（07）：55-57+46.

[5]劉永光，袁秋寶.對(duì)中國(guó)武術(shù)技擊性的理論解讀[J].體育科技文獻(xiàn)通報(bào)，2015（07）：45-46.

[6]張杰.高校體育專(zhuān)業(yè)武術(shù)教學(xué)中如何提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[J].搏擊（武術(shù)科學(xué)），2010，7（12）：61-62

[7]蘇恒，楊雪榮，成思源，等.基于GeomagicDesignⅩ的個(gè)性化醫(yī)療護(hù)具設(shè)計(jì)[J].機(jī)床與液壓，2019，47（07）：94-97.

[8]張志勇，嚴(yán)波濤，劉少輝，等.跆拳道電子護(hù)具的感應(yīng)器敏感區(qū)域規(guī)律研究[J].當(dāng)代體育科技，2018（16）：249-251+253.

[9]馬程浩.電子護(hù)具的應(yīng)用對(duì)競(jìng)技跆拳道比賽的影響[J].體育科技文獻(xiàn)通報(bào)，2020（01）：77-79.

[10]殷子健，冉旭.跆拳道電子護(hù)具改革對(duì)實(shí)戰(zhàn)比賽觀賞性提升研究[J].體育科技文獻(xiàn)通報(bào)，2020（01）：80+90+112.