研究目的:在专业跑鞋的设计中,为了使足部能够快速的蹬离地面,设计者往往把鞋的前端做的更有弹性,鞋头上翘呈半球面形,这样的结构设计是为了促进足弓着地,可以加快双脚迅速的蹬离地面,从而减小跑步过程中足跟的压力,让跑步过程变得更加舒适。因此,本研究利用运动学和动力学测量工具进行实验,比较、分析不同鞋头翘度对下肢运动参数所产生的影响,为专业跑鞋的结构设计提供可参考的数据。研究方法:本实验选用五双鞋头翘度不同的测试鞋,鞋头的翘度分别为5°、10°、15°、20°、30°。研究在慢跑过程中鞋头翘度对下肢运动学和动力学数据所产生的影响。实验选取11名步态稳定的健康男性大学生受试者,在实验过程中,受试者分别穿着这五双鞋头翘度对应的1#、2#、3#、4#和5#实验鞋以自己舒适的速度沿着8m的跑道慢跑。每组实验开始时Vicon和Kistler同步触发,同步记录运动学和动力学数据。运动学数据主要记录髋关节、膝关节、踝关节和跖趾关节的屈伸角度变化;动力学数据主要记录Fx方向以及Fz方向的地面反作用力。研究结果:根据本实验结果却发现,随着鞋头翘度的增加,在一个完整步态周期中,支撑期、缓冲期和蹬伸期的时间并没有出现显著性差异。踝关节在矢状面内的角度变化差异主要体现在3#实验鞋和5#实验鞋。在一个完整的步态周期中,跖趾关节在矢状面内的角度变化有着显著性差异。根据实验结果统计学分析之后发现1#实验鞋、2#实验鞋均与5#实验鞋出现显著性差异。其中1#实验鞋和2#实验鞋的跖屈和背屈峰值都要大于5#实验鞋的角度变化,且存在着显著性差异。动力学结果中,Fx峰值和谷值都没有出现差异,但是Fx峰值后加载率出现了显著性差异;Fz峰值后加载率也出现了显著性差异。结论:鞋头翘度对跑步的空间参数产生影响,在一定翘度范围内,穿着鞋头翘度大的跑鞋跑步时会出现步长缩短步频加快的现象。同时鞋头翘度对踝关节和跖趾关节在矢状面内的角度变化产生影响,随着鞋头翘度的增加,踝关节的屈伸角度也逐渐增大;但是随着鞋头翘度的增加,跖趾关节的屈伸角度却越来越小。鞋头翘度对地面反作用力参数产生影响,随着鞋头翘度的增加,峰值后加载率也逐渐增大,鞋头翘度的结构设计有助于足部快速的蹬离地面。