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The flexibility trainer
biomechanical analysis of martial arts kick performances for user centred product development
Dominik Hölbling
Art der Arbeit
Dissertation
Universität
Universität Wien
Fakultät
Zentrum für Sportwissenschaft und Universitätssport
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Doktoratsstudium NAWI aus dem Bereich Naturwissenschaften (Dissertationsgebiet: Sportwissenschaft (Naturwissenschaft))
Betreuer*in
Arnold Baca
Mitbetreuer*in
Peter Dabnichki
DOI
10.25365/thesis.69505
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-11087.19639.916237-8
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Leistungsfähigkeit in Kampfsportarten ist von einer Vielzahl von physiologischen und technischen Fähigkeiten abhängig. Dabei kann gezieltes, isoliertes Training der Leistungsstrukturen signifikante Verbesserungen der spezifischen Leistungsfähigkeit hervorrufen. Folglich kann die Entwicklung von darauf abgestimmten Sportgeräten die weitere Leistungsentwicklung signifikant unterstützen. Um dies bestmöglich umzusetzen ist jedoch multidisziplinäres Wissen über derzeit erfolgreiche Technikausführungsvarianten, Trainingsmethoden, sowie Maschinenbau notwendig. Das Ziel dieser Dissertation ist daher, auf Basis einer umfangreichen biomechanischen Kicktechnikanalyse, ein Gerät zur Verbesserung allgemeiner und sportspezifischer Leistungsfähigkeit zu entwickeln und zu testen.
Die kumulative Dissertation beinhaltet fünf Publikationen, wobei die ersten beiden die Applikation von zwei literaturbasierten (Funktionsphasenanalyse und proximal-nach-distal Bewegungssequenzen) und zwei neu entwickelten (Gleichgewichts- und Stabilitätsindikatoren und zur Erkennung von Ansatzbewegungen) Modellen behandeln. Darauf aufbauend wurden in der 3. Forschungsarbeit zwei weitere Modelle entwickelt, welche auf Vektor-Spreizwinkeln (VSA) basieren und eine relativ genaue Einteilung in Leistungsklassen ermöglichen. Die beiden finalen Arbeiten beschreiben die Entwicklung und Testung des Sportgerätes, mit dem Namen „Beweglichkeitstrainer“, welches zur Verbesserung der Hüftbeweglichkeit und -kraft eingesetzt werden soll und innerhalb der EU patentiert wurde.
Die Studien zeigten signifikante Korrelationen oder Gruppenunterschiede (nach Leistungsfähigkeit) bei Funktionsphasenanalyse, Geleichgewichts- und Stabilitätsindikatoren und spezifischem Bewegungsumfang in verschiedenen Phasen der Technikausführung, sowie der statischen Beweglichkeit. Das Gerät wurde mittels Pre- und Postuntersuchung von allgemeinen und sportspezifischen Leistungsindikatoren, vor und nach einer Trainingsintervention, bestehend aus drei Übungen à drei Wiederholungen, getestet. Die Verbesserung der allgemeinen Beweglichkeit und des spezifischen Bewegungsumfanges während der Kickausübung überstiegen die Erwartungen, sowie die Aussagen aus vergleichbarer Literatur. Daher wird davon ausgegangen, dass das Gerät eine wesentliche Effektivitätssteigerung zum Stand der Technik darstellt.
Abstract
(Englisch)
Winning performance in Martial Arts requires a variety of physical, physiological and technique abilities. Targeted, isolated training of the relevant body structures often significantly increases sport performance. Therefore, sports equipment specifically developed for specific requirements can be very beneficial. However, it requires multi-disciplinary insights to facilitate state-of-the-art techniques, training methods and engineering know-how. The aim of the study is to establish sufficient knowledge of Martial Arts kicking actions by in-depth biomechanical analysis and to apply it to the development and testing of a user-centred sport device.
The cumulative dissertation comprises five papers. The first two include applications of two literature-based (sequential action and proximal-to-distal movement sequences) and two newly developed (balance and stability indicators and initiation action identification) models. Based on the outcomes, Paper 3 comprises additional novel models for performance indication, called leg and femur vector spreading angles (VSA), which allow to differentiate between skill levels of athletes with high accuracy and are strongly related to general hip joint flexibility. The final two papers focus on the development and testing of a sport device for targeted training of hip joint flexibility and strength, to ultimately improve kicking performance. The device, named “Flexibility Trainer” was designed, manufactured, and patented within the EU.
The studies showed significant correlations or group differences between sequential duration, the balance and stability models, and range-of-motion at various phases and nodes during the technique execution (particularly before and during the first kicking movement), as well as at static flexibility.
The device was examined using general and sport specific pre- and post-exercise tests, before and after a training protocol consisting of three exercises with three repetitions each. Results show significant improvements of static flexibility and sport-specific ROM. Therefore, the device is believed to allow for a new level of efficiency in training by simultaneously increasing general and sport specific flexibility by a higher rate than found in previous studies.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
Biomechanics Sports Engineering Hip Joint Flexibility Martial Arts Kicking technique Technique analysis
Schlagwörter
(Deutsch)
Biomechanik Sportgerätetechnik Hüftgelenk Beweglichkeit Kraft Kampfsport Kicktechnik Technikanalyse
Autor*innen
Dominik Hölbling
Haupttitel (Englisch)
The flexibility trainer
Hauptuntertitel (Englisch)
biomechanical analysis of martial arts kick performances for user centred product development
Paralleltitel (Deutsch)
Der Beweglichkeitstrainer
Paralleluntertitel (Deutsch)
biomechanische Analyse von Kampfsport-Kicktechniken für nutzerorientierte Produktentwicklung
Publikationsjahr
2021
Umfangsangabe
X, 173 Seiten : Illustrationen, Diagramme
Sprache
Englisch
Beurteiler*innen
Kerstin Witte ,
Thomas Stöggl
AC Nummer
AC16219835
Utheses ID
58935
Studienkennzahl
UA | 796 | 605 | 481 |