優(yōu)秀男子鉛球運(yùn)動(dòng)員滑步階段技術(shù)的三維運(yùn)動(dòng)學(xué)分析

王懿巍，李志宇

（黑龍江省田徑管理中心 科研科，黑龍江 哈爾濱 150040）

優(yōu)秀男子鉛球運(yùn)動(dòng)員滑步階段技術(shù)的三維運(yùn)動(dòng)學(xué)分析

王懿巍，李志宇

（黑龍江省田徑管理中心 科研科，黑龍江 哈爾濱 150040）

通過(guò)文獻(xiàn)資料法、三維運(yùn)動(dòng)學(xué)分析法、數(shù)理統(tǒng)計(jì)法等方法，以黑龍江省3名優(yōu)秀男子鉛球運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象,對(duì)推鉛球滑步階段技術(shù)進(jìn)行了分析研究。結(jié)果顯示：滑步階段運(yùn)動(dòng)員的身體重心水平速度偏小，垂直速度偏大，右腳蹬地角偏大，滑步時(shí)間長(zhǎng)。

推鉛球；滑步階段；運(yùn)動(dòng)學(xué)分析

Abstract: Through the literature material method, three-dimenatic kinematic analysis, mathematical statistics method. Three excellent man in our province as the research object, shot-putter shot to push the sliding stage technology were analyzed and studied. The result shows: the right to slide stage moment, athletes from horizontal speed slants little body gravity, vertical speed too large, Israel too large, the right pedal slide time long.

Key words: Shop put; Sliding step stage; Kinematic analysis

CLC number: G824.1 Document code: A Article ID: 1008-2808(2011)01-0111-03

黑龍江省男子鉛球運(yùn)動(dòng)員身體條件與國(guó)內(nèi)優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員相比有一定程度的的優(yōu)勢(shì)，如果要提高成績(jī)必須在現(xiàn)有條件的基礎(chǔ)上，從技術(shù)方面著手。本文以我省優(yōu)秀男子鉛球運(yùn)動(dòng)員推鉛球整體技術(shù)為著重點(diǎn)，通過(guò)對(duì)完整技術(shù)動(dòng)作進(jìn)行運(yùn)動(dòng)錄像解析，深入探討我省優(yōu)秀男子鉛球運(yùn)動(dòng)員的背向滑步推鉛球技術(shù)特征及其內(nèi)在規(guī)律，查找問(wèn)題，為改進(jìn)技術(shù)提高成績(jī)、指導(dǎo)教學(xué)訓(xùn)練提供參考，希望為今后男子鉛球技術(shù)的進(jìn)一步研究提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象以黑龍江省田徑運(yùn)動(dòng)管理中心參加第十一屆全國(guó)運(yùn)動(dòng)會(huì)的3名男子鉛球運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象。

1.2 研究方法

1.2.1 文獻(xiàn)資料法 查閱國(guó)內(nèi)、外有關(guān)鉛球技術(shù)研究的文獻(xiàn)資料及有關(guān)鉛球運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練方面的相關(guān)信息。

1.2.2 數(shù)理統(tǒng)計(jì)法 對(duì)所得數(shù)據(jù)利用Exce1 2000進(jìn)行平均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算，采用Excel圖表制圖等對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析比較。

1.2.3 影片拍攝法 采用星鎬鈦高速錄像采集系統(tǒng)，對(duì)運(yùn)動(dòng)員現(xiàn)場(chǎng)投擲進(jìn)行定點(diǎn)拍攝，一臺(tái)攝像機(jī)置于投擲圈的后側(cè)位，另一臺(tái)攝像機(jī)置于投擲圈的右側(cè)位，兩機(jī)主光軸夾角約為90°，在正式投擲前提前開(kāi)機(jī)，投擲結(jié)束后停機(jī)，完整地拍攝投擲的全過(guò)程。

1.2.4 三維運(yùn)動(dòng)學(xué)解析法 采用“SINI”運(yùn)動(dòng)錄像快速解析系統(tǒng)，迅速、準(zhǔn)確地標(biāo)出運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)，人體模型采用俄羅斯的扎齊奧爾斯基模型，按照模型關(guān)節(jié)點(diǎn)和附加點(diǎn)的方式進(jìn)行圖像采集和數(shù)據(jù)計(jì)算。圖像經(jīng)過(guò)數(shù)字化處理，采用低通數(shù)字濾波法對(duì)運(yùn)動(dòng)學(xué)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑。

2 研究結(jié)果與分析

滑步階段是從完整的預(yù)備姿勢(shì)開(kāi)始，經(jīng)過(guò)左腿擺動(dòng)、團(tuán)身，然后從右腳離地到右腳著地結(jié)束為止。任務(wù)是使身體和鉛球從靜止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)為運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，為過(guò)渡階段和最后用力階段奠定基礎(chǔ)［1］?；绞怯赏尾恐鲃?dòng)后移, 然后積極后擺左腿, 充分利用身體移、擺 產(chǎn)生的動(dòng)力開(kāi)始的, 即左腿以大腿帶小腿迅速向投擲方向擺出, 然后右腿積極的蹬伸, 最后是回收右小腿。這一順序可以避免身體重心起伏過(guò)多, 并可以保證迅速進(jìn)入過(guò)渡階段［2］。

2.1 滑步階段的技術(shù)特征分析

滑步階段技術(shù)要求是身體重心的移動(dòng)和鉛球運(yùn)動(dòng)的軌跡要做到低、平、快。低是指鉛球和身體重心要低，平是指鉛球和身體重心起伏要小，快是指左腿擺動(dòng)迅速，右腿蹬伸有力及時(shí)，收腿快速，身體和鉛球才能夠快速移動(dòng)，獲得理想的“人—球”系統(tǒng)預(yù)行速度［3］。

表1為3名運(yùn)動(dòng)員滑步階段的部分運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)，分別為每人9次拍攝數(shù)據(jù)的平均值。

表1 滑步階段主要運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)

滑步時(shí)間的長(zhǎng)短反映了運(yùn)動(dòng)員在滑步過(guò)程中右腿的蹬伸和和左腿的擺動(dòng)是否積極, 以及兩腿在滑步過(guò)程中的配合程度, 同時(shí)也可以反映運(yùn)動(dòng)員右腳離地后, 右腳著地是否積極。3名運(yùn)動(dòng)員的平均滑步時(shí)間為0.156s，而世界優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員的滑步時(shí)間僅為0.1s，滑步時(shí)間較長(zhǎng)，將導(dǎo)致無(wú)支撐階段延長(zhǎng)，由于重力作用使水平向前速度減慢，導(dǎo)致滑步階段“人—球”體系的運(yùn)動(dòng)速度降低很多，由于過(guò)渡階段大部分運(yùn)動(dòng)員要減速，最終導(dǎo)致出手速度減慢。在滑步階段田迎春的重心最大速度最大，達(dá)到4.08m/s，而他的滑步時(shí)間卻最長(zhǎng)，為0.17s,可推斷出田迎春較其他兩人必有更多的騰空時(shí)間，即滑步開(kāi)始時(shí)更大的蹬地角導(dǎo)致重心獲得更多的垂直速度，而減小了水平速度。因此優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員適當(dāng)縮短滑步時(shí)間對(duì)成績(jī)有利。

滑步階段想要獲得理想的“人—球”系統(tǒng)預(yù)行速度，下肢的擺蹬同樣是十分重要的環(huán)節(jié)，在滑步過(guò)程中兩腿的協(xié)調(diào)配合就顯得十分重要。在滑步中，兩腿的協(xié)調(diào)配合關(guān)系是：“以擺帶蹬，擺蹬結(jié)合，以蹬促擺，快蹬快落”。表1說(shuō)明3名運(yùn)動(dòng)員擺動(dòng)最高速度均出現(xiàn)在蹬伸離地之前，即左腿的最高速度基本上出現(xiàn)在右腿積極蹬伸階段，這對(duì)加快蹬伸極為有利，因此滑步階段左腿的擺動(dòng)是影響身體重心速度和鉛球速度的主要因素之一。

左腿的擺動(dòng)起著先導(dǎo)作用，一方面要強(qiáng)調(diào)擺動(dòng)的幅度和力量，為蹬伸創(chuàng)造有利條件，但另一方面又要注意避免過(guò)度上擺造成其垂直沖量增大，同時(shí)增大了蹬地角和重心騰起角，水平?jīng)_量受到影響，水平分速度相對(duì)減小，從而使滑步過(guò)程中“人—球”系統(tǒng)沒(méi)有得到很好的統(tǒng)一，不利于滑步過(guò)程中身體的移動(dòng)和最佳投擲姿勢(shì)的形成。

2.2 滑步階段身體重心速度分析

運(yùn)動(dòng)員在滑步階段身體中心的速度很重要,，特別是身體重心的速度和鉛球在此階段的速度差，對(duì)后面的最后用力都將產(chǎn)生重要的影響［4］。滑步起動(dòng)的主要?jiǎng)恿κ亲笸鹊臄[動(dòng)與右腿的爆發(fā)性蹬伸。而左腿的擺動(dòng)幅度會(huì)對(duì)蹬地角產(chǎn)生一定影響，左腿過(guò)渡擺動(dòng)就會(huì)造成蹬地角過(guò)大，垂直沖量增大，水平速度相對(duì)減小的同時(shí)增加了騰空時(shí)間，促使滑步階段損失較多的水平速度，而導(dǎo)致最后出手速度減小，影響成績(jī)。

圖1 滑步階段身體重心速度變化對(duì)照

由圖1我們可以看到，田迎春在蹬離地面時(shí)身體重心速度在3個(gè)人中最大，為2.78m/s，分別大于張珩和許中楠的2.53m/s、2.47m/s。經(jīng)過(guò)滑步的騰空階段，既無(wú)支撐階段，由于重力的作用，必然導(dǎo)致在滑步結(jié)束時(shí)，即支撐腳著地時(shí)，身體重心速度減小。然而從圖1可知，3個(gè)人中田迎春的速度的損失最多，降至2.16m/s，即在滑步階段，田迎春由右腿爆發(fā)產(chǎn)生的初速度損失過(guò)多，導(dǎo)致結(jié)束時(shí)身體重心速度甚至小于張珩和許中楠的2.23m/s、2.46m/s。

為什么會(huì)產(chǎn)生這種結(jié)果？分別對(duì)3名運(yùn)動(dòng)員九次拍攝取平均值，田迎春蹬地角為73°，遠(yuǎn)大于張珩和許中楠的65°、62°。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)較小的蹬地角可以保證運(yùn)動(dòng)員較大的水平速度，較小的垂直速度。我國(guó)男子鉛球運(yùn)動(dòng)員蹬地角普遍高于世界優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員，世界優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員的蹬地角一般在54°- 58°之間，在蹬離地面瞬間，田迎春的蹬地角度達(dá)到73°，獲得了較大的垂直沖量，增大了垂直方向上的初速度，同時(shí)就減小了水平初速度。圖2表明，蹬離地面瞬間，在水平方向上的初速度田迎春（2.47m/s）和許中楠（2.56 m/）相差不多，而垂直方向上的初速度田迎春（1.25m/s）卻比許中楠（0.69m/s）大很多,這勢(shì)必導(dǎo)致過(guò)多的騰空時(shí)間，即在騰空時(shí)損失更多的速度，導(dǎo)致最終在滑步結(jié)束時(shí)身體重心速度減小幅度超過(guò)其他兩名運(yùn)動(dòng)員，即滑步階段未能獲得理想的預(yù)速度，進(jìn)一步影響鉛球的最后出手速度，嚴(yán)重影響成績(jī)。造成這一結(jié)果的原因可能有兩種，一是左腿擺動(dòng)不積極，且后擺過(guò)高；二是右腳蹬離地面時(shí)時(shí)機(jī)沒(méi)有掌握好，蹬地角度控制不好。因此在滑步階段，理想的滑步技術(shù)，左腿的擺動(dòng)要積極，幅度不能過(guò)大、右腿爆發(fā)性蹬伸時(shí)要把握最佳時(shí)機(jī)，盡力控制一個(gè)合理的蹬地角，避免獲得更多的垂直沖量，盡量減小速度的損失。

圖2 蹬離地面瞬間身體重心水平速度和垂直速度對(duì)照

2.3 滑步階段右髖角、右膝角和軀干傾角的分析

在右腳蹬離地面瞬間，右髖角（肩橫軸中點(diǎn)和髖橫軸中點(diǎn)的連線(xiàn)與右膝關(guān)節(jié)中心點(diǎn)和右髖大轉(zhuǎn)子連線(xiàn)在投影上所形成的角。）的大小決定著滑步階段上體抬高的幅度，由表2可知：田迎春、張珩、許中楠3人的右髖角分別為：95°、106°、86°，相比而言，張珩的右髖角偏大，說(shuō)明在滑步階段上體控制不好，抬起過(guò)高，身體重心起伏較大，不利于身體重心低而平的向投擲方向移動(dòng)。

表2 右腳蹬離地面瞬間身體有關(guān)環(huán)節(jié)角度對(duì)照

在右腳蹬離地面瞬間，右膝角（髖關(guān)節(jié)中點(diǎn)膝關(guān)節(jié)中點(diǎn)的連線(xiàn)與膝關(guān)節(jié)中點(diǎn)至踝關(guān)節(jié)中點(diǎn)連線(xiàn)所形成的夾角。）的大小能夠一定程度反映右腿蹬伸力量的大?。?］。由表2可知：田迎春、張珩、許中楠的右膝角分別為：164°、156°、171°，相比而言，張珩的右膝角偏小，也就是說(shuō)，3個(gè)人中，張珩的右腿完全伸直的幅度小于其他兩人，從力學(xué)角度分析，完全伸直有利于發(fā)揮右腿的蹬伸力量。由此可知，張珩在蹬離地面瞬間水平速度在3人中較?。ㄒ?jiàn)圖2），應(yīng)與他在蹬伸時(shí)右腿沒(méi)有充分用力蹬伸有關(guān)。

軀干傾角（肩橫軸中點(diǎn)和髖橫軸中點(diǎn)連線(xiàn)與投擲方向水平面的夾角），它表明運(yùn)動(dòng)員向投擲相反方向傾斜下俯的幅度，下俯的程度越大，對(duì)運(yùn)動(dòng)員右腿力量素質(zhì)要求越高，同時(shí)對(duì)運(yùn)動(dòng)員技術(shù)要求也越高。由表2可知，田迎春、張珩、許中楠的軀干傾角分別為：151°、131°、147°，張珩的軀干傾角最小，也就是說(shuō)，這名運(yùn)動(dòng)員的身體下俯程度小，身體團(tuán)緊程度小，表明他的右腿力量素質(zhì)相對(duì)較弱，需要進(jìn)一步訓(xùn)練提高。

3 結(jié)論與建議

3.1 結(jié) 論

滑步階段的技術(shù)有待進(jìn)一步改進(jìn)和完善，蹬地角大、滑步時(shí)間長(zhǎng)，造成身體重心水平速度偏小垂直速度偏大，從而使身體重心的上下波動(dòng)加大，不利于身體平衡的控制，進(jìn)而影響到過(guò)渡階段的開(kāi)始。運(yùn)動(dòng)員右腳離地時(shí)左腿和右腿蹬擺的力量、幅度以及配合都不適當(dāng)。

3.2 建 議

滑步開(kāi)始時(shí)要加強(qiáng)左腿的擺動(dòng)動(dòng)作，注重兩腿擺蹬動(dòng)作的協(xié)調(diào)配合，減小蹬地角，適當(dāng)增加身體重心水平速度，減小身體重心垂直速度，縮短滑步時(shí)間，達(dá)到身體重心的移動(dòng)和鉛球的運(yùn)動(dòng)軌跡低、平、快。在今后的訓(xùn)練中加強(qiáng)蹬擺技術(shù)的配合訓(xùn)練。

［1］馬志云,許景朝, 李梅素,等. 我國(guó)優(yōu)秀男子鉛球運(yùn)動(dòng)員滑步階段技術(shù)的三維運(yùn)動(dòng)學(xué)分析［J］.山東體育學(xué)院學(xué)報(bào), 2006, (4): 75- 79.

［2］劉建國(guó),李建臣,王淑芳,等.對(duì)突破19 米大關(guān)的我國(guó)三名優(yōu)秀男選手推鉛球技術(shù)的分析［J］.中國(guó)體育科技, 1995, (4): 35-37.

［3］全國(guó)體育學(xué)院教材委員會(huì).田徑運(yùn)動(dòng)高級(jí)教程(第二版)［M］.北京:人民體育出版社, 2003: 546-548.

［4］嚴(yán)海風(fēng).我國(guó)部分優(yōu)秀男子鉛球運(yùn)動(dòng)員背向滑步推鉛球技術(shù)三維運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)分析［D］.蘇州:蘇州大學(xué)碩士畢業(yè)論文, 2006.

Analysis of Three-Dimensional Kinem atics Excellent Male Athletes Gliding Stage of the Technical

WANG Yi-wei, LI Zhi-yu
(Research Branch in Track and Field Management Center of Heilongjiang Province, Harbin 150040, Heilongjiang China)

G824.1

A

1008-2808(2011)01-0111-03

2010-09-30；

2010-11-04

王懿巍（1982－），女，助級(jí)研究員，學(xué)士，研究方向?yàn)檫\(yùn)動(dòng)人體科學(xué)。