山東省 64公斤級男子拳擊運(yùn)動員直拳技術(shù)動作的運(yùn)動生物力學(xué)分析

岳東升,張 翠,宋祺鵬,毛德偉

(1.山東體育學(xué)院研究生部,山東濟(jì)南 250100;2.山東省體育科研中心,山東濟(jì)南 250100)

山東省 64公斤級男子拳擊運(yùn)動員直拳技術(shù)動作的運(yùn)動生物力學(xué)分析

岳東升1,張 翠2,宋祺鵬2,毛德偉2

(1.山東體育學(xué)院研究生部,山東濟(jì)南 250100;2.山東省體育科研中心,山東濟(jì)南 250100)

利用高速攝像與測力臺 (Kistler)同步測試的方法,對山東省 5名 64公斤級男子拳擊運(yùn)動員直拳技術(shù)動作進(jìn)行測試,發(fā)現(xiàn)山東省運(yùn)動員直拳技術(shù)基本符合理論要求;拳速比世界優(yōu)秀拳擊運(yùn)動員小;躲閃速度不夠快;出前直拳時髖轉(zhuǎn)動幅度較小;出后直拳時蹬地不充分。

山東省;64公斤級;直拳;拳擊

2000-2004奧運(yùn)備戰(zhàn)周期,我國男子拳擊 48公斤級、男子 62公斤級被列為潛優(yōu)勢項目[1]。拳擊運(yùn)動是一項運(yùn)動員在適當(dāng)機(jī)會采用巧擊的方法擊中 (得分)或擊倒對方的技能格斗對抗性運(yùn)動。該項目要求運(yùn)動員掌握復(fù)雜多變的拳擊技術(shù)、具有強(qiáng)大的力量和體能、敏捷的動作和靈活的步伐、快速的反應(yīng)能力、抗擊打能力和頑強(qiáng)的毅力。由于該項運(yùn)動具有復(fù)雜多變、直接對抗的特征,因此,給技術(shù)的研究帶來了一定難度。

研究人員通過對奧運(yùn)會、第十屆全國運(yùn)動會、第十三屆世界拳擊錦標(biāo)賽等比賽的分析認(rèn)為:在實(shí)戰(zhàn)中,我國運(yùn)動員拳、步、身法技術(shù)動作的運(yùn)用與國外優(yōu)秀選手還存在著一定差距[2]。大部分男子拳擊運(yùn)動員存在技術(shù)動作不合理[2],多余動作多[3,4],出拳數(shù)量少[5],命中率不高[3-5],攻防方式單一[3],反擊步法移動緩慢,臨場經(jīng)驗(yàn)不足[4]等問題。研究偏重于直拳,對閃躲、搖避、潛閃、拍擊、后閃、轉(zhuǎn)體和步法等防守技術(shù)研究較少。部分研究采用影像分析,對部分拳法中拳的有效質(zhì)量、工作距離、打擊時機(jī)、運(yùn)動軌跡,以及身體各關(guān)節(jié)角度等進(jìn)行了分析,但國內(nèi)沒有發(fā)現(xiàn)運(yùn)用動力學(xué)和運(yùn)動學(xué)同步對拳擊技術(shù)分析的文章。

針對前人研究的缺陷和不足,本研究在對山東省64公斤級運(yùn)動員數(shù)場國內(nèi)外比賽中技術(shù)使用情況進(jìn)行統(tǒng)計分析的基礎(chǔ)上,采用運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)同步的測試方法,對運(yùn)動員直拳技術(shù)動作進(jìn)行測試分析,試圖找出運(yùn)動員技術(shù)動作存在的優(yōu)勢和不足。希望對我省運(yùn)動員后續(xù)的訓(xùn)練提供有力的支撐。

2 研究方法

2.1 研究對象

山東省 64公斤級拳擊運(yùn)動員 5名,訓(xùn)練年限 4年以上,所有受試者被清楚地告知測試的目的與過程,同意參與本實(shí)驗(yàn)。

表1 運(yùn)動員基本情況

2.2 測試方案

對運(yùn)動員的進(jìn)攻和防守技術(shù)采用三維高速攝像和測力臺同步測試。測力臺開始采集數(shù)據(jù)時,紅色信號燈亮,高速攝像機(jī)同時拍下燈亮的時刻,作為同步信號。

2.2.1 進(jìn)攻測試方案

拳擊運(yùn)動員站在 1號測力臺上 (Kistler9287BA,采樣頻率 1000赫茲),向 2號測力臺 (Kistler9281CA,采樣頻率 1000赫茲)出拳 (圖1),左右后側(cè)方 3米處分別放置兩臺高速攝像機(jī) (SONY-1000e),兩臺攝像機(jī)呈 120度夾角,攝像機(jī)高度與地面垂直高度為 1.3米,快門速度為 1/250秒,拍攝頻率為 125赫茲。運(yùn)動員配戴拳套,進(jìn)行前直拳和后直拳擊打各 5次,選取效果最好的 3次進(jìn)行分析。

圖1 進(jìn)攻測試儀器擺放圖

2.2.2 防守測試方案

運(yùn)動員站在 1號測力臺上,面向 2號測力臺,左右后側(cè)方 3米處分別放有兩臺高速攝像機(jī),兩臺攝像機(jī)呈 120度夾角 (圖2)。當(dāng) 2號測力臺上方的燈亮?xí)r,運(yùn)動員即刻做出左右閃躲的動作 1次 (攝像機(jī)和測力臺的參數(shù)同進(jìn)攻方案)。

2.2.3 測試指標(biāo)

出拳次數(shù):運(yùn)動員在比賽中出拳的總數(shù)。

命中率:運(yùn)動員在比賽中有效擊中對手的次數(shù)占總出拳數(shù)的百分比。

出拳速度:拳擊運(yùn)動員完成出拳動作過程中的速度。

速度損失值 :運(yùn)動員出拳過程中速度最大值與拳擊中對手前一瞬間速度的差值。

速度最大值出現(xiàn)到擊中所用時間:運(yùn)動員在出拳過程中,從拳速最大開始到擊中對手結(jié)束所用的時間。

擊打距離與臂長的比值:運(yùn)動員從出拳開始到擊打到對手結(jié)束,拳的運(yùn)動距離與運(yùn)動員臂長的比值。

拳速最大時,肘 /膝關(guān)節(jié)角度 :拳速最大時肘關(guān)節(jié)與膝關(guān)節(jié)的角度。

髖 /肩初始角度:準(zhǔn)備姿勢時,左右髂前上棘 /肩峰連線在水平面的投影與水平線的角度。

髖 /肩連線轉(zhuǎn)動幅度 :從準(zhǔn)備姿勢到擊中目標(biāo),左右髂前上棘/肩峰連線在水平面轉(zhuǎn)動的角度。

躲閃時間:運(yùn)動員在防守時,左右閃躲的時間。出拳的最大蹬地力:出拳過程中,下肢蹬地力在垂直方向上的最大值。

出拳擊打力:擊中對手時,拳對目標(biāo)的沖擊力。

2.2.3 數(shù)據(jù)分析

采用Ariel APAS XP分析系統(tǒng)對所采集到的拳擊動作影像進(jìn)行運(yùn)動學(xué)分析。采用數(shù)字濾波法對獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑,截斷頻率為 10赫茲。并采用 Bioware分析軟件對 Kistler測力臺所采集的動力學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

3 研究結(jié)果與分析

3.1 山東省優(yōu)秀運(yùn)動員在比賽中出拳次數(shù)統(tǒng)計

本研究對山東省 64公斤級運(yùn)動員 54場 176局比賽出拳情況進(jìn)行統(tǒng)計,找出運(yùn)動員常用拳法及存在問題,為技術(shù)的研究提供依據(jù),結(jié)果如下:

圖2 防守測試儀器擺放圖

表2 山東省拳擊運(yùn)動員前 /后直拳、前 /后擺拳、勾拳每回合出拳次數(shù)統(tǒng)計表

如表2所示,前直拳是山東省 64公斤級運(yùn)動員比賽中的使用率最高的拳法,每回合出拳次數(shù)為 11.3±3.1次。但前直拳命中率低,命中率僅為 28.3±3.3%,山東省拳擊運(yùn)動員前直拳技術(shù)可能存在一定的不足;后直拳出拳次數(shù)少,但命中率較高。所以本研究選擇運(yùn)動員偏愛使用的前直拳及命中率較高的后直拳進(jìn)行研究。

3.2 技術(shù)分析結(jié)果

3.2.1 擊打瞬間速度最大值、速度損失值、速度最大值出現(xiàn)到擊中的時間、擊打距離與臂長的比值

表3 山東省 64公斤級拳擊運(yùn)動員直拳拳速統(tǒng)計表

如表3所示:山東省 64公斤級拳擊運(yùn)動員前直拳的擊打瞬間速度最大值為 7.1±0.7m/s和后直拳的擊打瞬間速度最大值為 6.6±2.1 m/s與 T J Waliko[28]對 7名奧運(yùn)會選手測試的該指標(biāo) 9.14m/s相比,有一定的差距。當(dāng)今世界拳擊運(yùn)動發(fā)展的突出特點(diǎn)是:出拳快、打擊力量大[2]。山東省 64公斤級的運(yùn)動員在拳速度上還需進(jìn)一步提高。前人研究表明:髖角、移動距離及髖速度與身體重心移動距離、速度具有高度相關(guān)性[26]。建議運(yùn)動員在出拳時注意快速的移動重心,拳面領(lǐng)先,肩帶動大臂,大臂帶動前臂,前臂內(nèi)旋使拳心向下,手腕稍內(nèi)扣用拳面擊打目標(biāo),增大擊打距離,增加拳速和命中率。

對于速度損失值這一指標(biāo),目前尚未發(fā)現(xiàn)對該指標(biāo)的研究。山東省拳擊運(yùn)動員的前直拳和后直拳的速度損失值分別為 0.52±0.17m/s和 0.95±0.01m/s,而理論值為 0最好,運(yùn)動員速度損失值與速度最大值的比值太大,說明山東省拳擊運(yùn)動員直拳技術(shù)還存在不足,史密斯和哈米爾研究表明[27]:技術(shù)水平對碰撞前 0.01秒的拳速無影響,本研究認(rèn)為速度損失值過大的原因不僅與運(yùn)動員主動肌和被動肌的拮抗作用有關(guān),還可能與運(yùn)動員蹬地轉(zhuǎn)體不充分有關(guān)。擊打距離小會影響拳的擊打效果,如表3所示,前直拳的比值要比后直拳的小,這可能是造成前直拳命中率低的原因,運(yùn)動員在訓(xùn)練中要加強(qiáng)拳速和對擊打距離掌握的練習(xí)。提高拳速、減少作用時間是直拳訓(xùn)練的一個關(guān)鍵問題[26]。

3.2.2 拳速最大時運(yùn)動員膝關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)角度、髖 /肩連線變化角

如表4所示,從拳速最大時的關(guān)節(jié)角度看,運(yùn)動員打前直拳時,山東省拳擊運(yùn)動員膝關(guān)節(jié)角度為 165±5度、肘關(guān)節(jié)角度為 126±8度,與前人研究所得:運(yùn)動員出拳速度最大時,后腿膝關(guān)節(jié)在 170度左右、肘關(guān)節(jié)為130度左右[8]相比基本相似。膝關(guān)節(jié)和肘關(guān)節(jié)角度在合理范圍內(nèi)較大,說明關(guān)節(jié)充分的伸展,有利于增加打擊距離,提高擊打效果。山東省拳擊運(yùn)動員要繼續(xù)保持這一技術(shù)特點(diǎn)。

表4 山東省拳擊運(yùn)動員關(guān)節(jié)角度變化的比較

運(yùn)動員打后直拳時,膝關(guān)節(jié)和肘關(guān)節(jié)角度比運(yùn)動員出前直拳時小,后直拳要求運(yùn)動員充分蹬地、轉(zhuǎn)體,靠身體的慣性來完成動作,而本研究運(yùn)動員在膝關(guān)節(jié)和肘關(guān)節(jié)未完全打開的時候完成出拳,前面研究的后直拳的速度慢可能與該指標(biāo)有關(guān)。后直拳的技術(shù)缺陷是蹬地不充分,主要靠轉(zhuǎn)髖和送肩完成動作。

從髖連線變化角和肩連線變化角看,山東省運(yùn)動員前直拳的髖連線變化角度和肩連線的變化角度小于后直拳。髖、肩角變化大說明運(yùn)動員轉(zhuǎn)體、送肩充分[23],本研究發(fā)現(xiàn),山東省 64公斤級拳擊運(yùn)動員的前直拳擊打速度慢,可能與運(yùn)動員的髖關(guān)節(jié)連線和肩關(guān)節(jié)連線變化角度小有關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn),山東省拳擊運(yùn)動員打前直拳時,髖關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動幅度太小,影響工作距離,前直拳的技術(shù)缺陷是髖轉(zhuǎn)動幅度太小。

3.2.3 垂直方向最大蹬地力、拳擊打力、躲閃時間

表5 垂直方向最大蹬地力、拳擊打力、躲閃時間

前人研究利用人體模型傳感器,對 48公斤 -91公斤級選手混合測試,研究結(jié)果表明[25]:直拳的平均力量為 3427牛頓。有研究利用測功儀對 67公斤級拳手測試,結(jié)果表明直拳力量可達(dá) 4800牛頓[8]。如表5所示,山東省拳擊運(yùn)動員前直拳的最大擊打力為 3764±135牛頓 (5.88±0.21倍體重),后直拳最大擊打力為為 4311±86牛頓 (6.73±0.13倍體重),與前人研究相似。

由圖1看出,部分運(yùn)動員先蹬地后出拳,符合理論要求。由圖2看出,部分運(yùn)動員蹬地和出拳幾乎同時進(jìn)行,有些還延后,這與運(yùn)動員的下肢肌肉力量大小及力量的傳遞有關(guān) (測力臺以運(yùn)動員體重定標(biāo),正值表示超重即蹬地,負(fù)值表示失重及騰空)。人體作用力來源于肌肉工作,正常的發(fā)力順序應(yīng)為從下到上,發(fā)力順序不正確,蹬地力就無法傳遞到拳,直接影響拳的擊打效果。

對于防守的研究,國內(nèi)外大都對步法進(jìn)行分析,沒有研究人員對躲閃時間進(jìn)行量化研究。躲閃速度在比賽中占有很重要的地位,躲閃快,可以減少對手的命中率,更好的為出拳作準(zhǔn)備。由表4可以看出,運(yùn)動員躲閃時間為 0.006±0.003秒,躲閃時間的長短與運(yùn)動員的意識具有重要的關(guān)系,建議運(yùn)動員加強(qiáng)進(jìn)攻的同時注意提高警惕,伺機(jī)反擊。

〗通過運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)同步發(fā)現(xiàn):影響運(yùn)動員的出拳效果的主要因素是:運(yùn)動員的蹬地力,膝 /肘關(guān)節(jié)伸展角度,髖肩轉(zhuǎn)動幅度。運(yùn)動員蹬伸不完全、蹬地力小、肩髖轉(zhuǎn)動幅度小、速度損失大、發(fā)力時機(jī)不正確,影響擊打力量、擊打距離和擊打瞬間最大速度。4 結(jié)論

山東省運(yùn)動員直拳技術(shù)基本符合理論要求;拳速比世界優(yōu)秀拳擊運(yùn)動員小;躲閃速度不夠快;出前直拳時髖轉(zhuǎn)動幅度較小;出后直拳時蹬地不充分。建議加強(qiáng)下肢專項力量訓(xùn)練,腰部核心力量訓(xùn)練以及上下肢協(xié)調(diào)及連貫?zāi)芰τ?xùn)練。

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Biomechan icalanalysis on the stra igh techn ique of 64kg male boxers of Shandong province

YUE Dong-sheng1,ZHANG Cui2,SONGQi-peng2,MAO De-wei2
(1.Inst.of Postgraduates,ShandongInsititute of Physical Education and Sports,Jinan250100;2.Shandong Sports Science Center,Jinan250100,China)

High speed cameras and Kistler forceplateswere synchronized to test the technique of 5 64kgmale boxers(age:23.5±2.3year,height:180.7±3.5cm,weight:63.6±1.5kg,training experience:more than 4 years)of Shandong province.Itwas found that the fist speed is lower than that of elite boxers in the world,the evade speed is not fast enough,the hip rotation is not enough at straight left,and the last ground contact of right leg at straight right is not enough.

boxer;male;64kg;straight;biomechanics;Shandong

G886.1

A

1009-9840(2011)01-0014-04

2010-12-08

國家體育總局體科所課題《拳擊項目技戰(zhàn)術(shù)特征及訓(xùn)練方法的研究》(課題號:2006BAK37B04)。

岳東升 (1983- ),男,山東日照人,在讀碩士研究生,研究方向運(yùn)動生物力學(xué)。