蹦床運動員著網(wǎng)起跳動作膝關(guān)節(jié)活動度的研究

摘 要：通過FAB慣性動作捕捉系統(tǒng)，選取江蘇省蹦床隊優(yōu)秀運動員孫子瑄、劉佳霖和文杰3名運動員為研究對象，分析蹦床運動員著網(wǎng)起跳動作中膝關(guān)節(jié)活動度變化，判斷膝關(guān)節(jié)角度的變化對運動員著網(wǎng)起跳動作乃至于整個動作的影響，找出蹦床運動員著網(wǎng)起跳過程中膝關(guān)節(jié)運動角度變化的規(guī)律。通過觀察蹦床運動員著網(wǎng)起跳中膝關(guān)節(jié)角度的變化特點，對教練員在實際訓(xùn)練過程中改善運動員的著網(wǎng)起跳技術(shù)以及運動員的傷病防治有著一定的實際應(yīng)用價值。

關(guān)鍵詞：膝關(guān)節(jié)角度 蹦床起跳動作 慣性動作捕捉 蹦床訓(xùn)練

中圖分類號：G808 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-2813（2018）09（b）-0028-06

蹦床是一項集競技性、藝術(shù)性和危險性為一體的高難運動項目，在歐美一些國家開展已有50年的歷史。在我國，蹦床運動正式設(shè)項只有短短15年的歷史，之前一直是作為競技體操、技巧與跳水等運動項目的主要輔助訓(xùn)練手段。直到1997年國際奧委會正式將蹦床列為第27屆悉尼奧運會比賽項目后，我國于1997年11月12日發(fā)出了《關(guān)于在我國開展蹦床運動的通知》，正式設(shè)立蹦床為獨立競技體育項目。近10多年來，我國蹦床運動在體育總局、體操中心領(lǐng)導(dǎo)下，全國蹦床教練員、運動員、科研裁判隊伍的共同努力下，獲得了超常規(guī)的發(fā)展速度與成績。在第28屆雅典奧運會上，黃珊汕獲得女子個人銅牌；在第29屆北京奧運會上，陸春龍和何雯娜更是分獲男女個人冠軍；取得了歷史性的突破；此后兩屆奧運會，又取得了1金3銀3銅的佳績，一舉奠定了蹦床成為我國優(yōu)勢體育項目的地位。

蹦床運動是由運動員借助蹦床的彈性力獲得騰空高度來完成各種具有一定難度的翻轉(zhuǎn)動作，以運動員完成動作的難度、優(yōu)美程度（質(zhì)量）和穩(wěn)定性來評定成績。一名運動員要想完成好自己的成套動作，最關(guān)鍵的因素莫過于著網(wǎng)起跳技術(shù)。在著網(wǎng)起跳過程中，運動員膝關(guān)節(jié)的形態(tài)問題，著網(wǎng)一剎那各肌群的協(xié)調(diào)用力方式，決定了起跳以后動作的技術(shù)穩(wěn)定性。在過去的研究中，一般選用高速攝像研究膝關(guān)節(jié)形態(tài)、角度的變化，而本文將選用無線動作捕捉系統(tǒng)（陀螺儀）來測量膝關(guān)節(jié)活動度的變化，精度能達(dá)到1%度。同時本文通過研究蹦床著網(wǎng)起跳動作中膝關(guān)節(jié)活動度變化的問題，相信可以找出更能適合運動員的著網(wǎng)起跳方式，也能對減少運動員常見的膝關(guān)節(jié)損傷有所幫助。

1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

蹦床運動在國外已經(jīng)開展了50多年，我國雖然起步較晚，但水平提升速度非常快，目前已經(jīng)處于領(lǐng)先地位。隨著項目的發(fā)展，相關(guān)文獻(xiàn)資料研究也越來越多，且五花八門。針對本文的研究需要，主要從著網(wǎng)起跳研究和測量分析膝關(guān)節(jié)這兩個方面進(jìn)行了參考。

1.1 著網(wǎng)起跳的相關(guān)研究

著網(wǎng)起跳是蹦床運動的核心之一，是蹦床運動的重要組成部分。尤其對起跳后的空翻動作乃至整套動作的穩(wěn)定性、流暢性都起到至關(guān)重要的作用。

夏秀亭（2002）認(rèn)為起跳的任務(wù)是通過膝肌肉的迅速屈伸，使網(wǎng)面產(chǎn)生最大限度的形變，從而產(chǎn)生理想反彈效果，同時找好最佳騰起角度；劉興、于容容（2007）認(rèn)為連續(xù)完成2周類空翻動作時壓網(wǎng)深度呈逐漸減小的趨勢，入網(wǎng)瞬間與入網(wǎng)最低點表現(xiàn)出明顯的角度和速度變化特征；Vaughan-cl（1980）對蹦床運動員在運動過程中承受的力進(jìn)行了分析，認(rèn)為在垂直方向上運動員承受的力為5～7倍于人體的體重；Suma Noji（2001）以動力學(xué)為基礎(chǔ)研制了像蹦極、蹦床、秋千、空中飛人等項目的仿真儀器；Wojciech Blajer（2003）運用運動學(xué)和動力學(xué)原理對發(fā)生在蹦床平面上的空翻動作進(jìn)行了建模和識別研究；胡星剛（2002）認(rèn)為壓網(wǎng)技術(shù)是指運動員在網(wǎng)上做連續(xù)預(yù)跳或做難度動作的起跳時，通過合理的擺臂動作與身體各部分的協(xié)調(diào)配合動作，預(yù)先將網(wǎng)盡可能地壓深，使彈簧在彈性限度內(nèi)盡可能地拉長，從而獲取網(wǎng)與彈簧對人體最大的反作用力；擺臂技術(shù)可分為預(yù)跳過程中的擺臂技術(shù)和難度動作過程中的擺臂技術(shù)兩種；立臂起跳技術(shù)又可稱為兩臂上舉起跳技術(shù)，兩臂上舉應(yīng)與身體盡可能地保持垂直，它的作用是保證運動員在起跳過程中盡可能地減少位移，并通過立臂技術(shù)的完成幫助壓網(wǎng)；鮑海濤（2000）認(rèn)為根據(jù)力學(xué)原理，蹦床起跳動作的合理方法可分為力求高度的連續(xù)預(yù)跳方法、接做翻騰動作的起跳方法和動作間銜接的起跳方法；黃春花、危小焰（2006）對蹦床著網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行了研究，認(rèn)為著網(wǎng)技術(shù)可分為著網(wǎng)前身體姿勢、下落技術(shù)、著網(wǎng)緩沖技術(shù)、蹬伸壓網(wǎng)技術(shù)；張文梅（2005）通過對俄羅斯蹦床權(quán)威專家講課的翻譯整理，認(rèn)為壓網(wǎng)和起跳技術(shù)是蹦床項目最基本的技術(shù)。首先，運動員做垂直起跳在壓網(wǎng)到最低點時，雙腿應(yīng)完全伸直，運動員主動壓網(wǎng)速度越大，網(wǎng)自身的速度會越大，當(dāng)運動員壓網(wǎng)到最低點開始做動作時的速度比網(wǎng)到最低點的速度快；其次，運動員可根據(jù)肌肉的感覺判斷壓網(wǎng)是否充分，因為，當(dāng)壓網(wǎng)到最低點時，雙腿的肱四頭肌應(yīng)感覺完全放松，同時開始起跳做動作時，肱四頭肌也是處于放松狀態(tài)；最后，運動員在做向前和向后的空翻時，身體重心會向下移動，重心只要向下一移動，壓網(wǎng)的動作就會立刻停止，因此，運動員在壓網(wǎng)時，身體一定要盡量保持直立，這樣才能把網(wǎng)壓倒最低點。

1.2 測量分析膝關(guān)節(jié)的相關(guān)研究

蹦床項目是以膝為主導(dǎo)力量而進(jìn)行的體育項目，對于腿部力量的要求非常高。在訓(xùn)練和比賽中，如何能使運動員動作高度更高、成套動作連接更流暢一直是教練員、運動員所困擾的重要問題。顯然，合適的膝關(guān)節(jié)角度下所形成的著網(wǎng)起跳過程是更利于運動員完成好動作的。

李可可（2015）在蹦床運動員的運動損傷特點與原因以及預(yù)防干預(yù)中指出蹦床具有動作難度大、復(fù)雜等特點。運動員在進(jìn)行蹦床練習(xí)過程中，因受諸多因素影響，經(jīng)常出現(xiàn)訓(xùn)練運動損傷的情況。要有效避免或減少運動損傷的出現(xiàn)，關(guān)鍵是深入分析訓(xùn)練損傷成因，并針對性采取預(yù)防措施。朱章標(biāo)，鹿紅寧，張方同（2014）在中國優(yōu)秀蹦床運動員運動損傷特征、原因及防治中對我國蹦床項目運動員損傷整體情況進(jìn)行調(diào)查，分析并探尋運動損傷特征及規(guī)律。研究表明，中國優(yōu)秀蹦床運動員運動損傷發(fā)生種類主要為腰肌勞損、腰椎間盤突出、膝關(guān)節(jié)十字韌帶損傷、肌腱炎、半月板損傷和踝關(guān)節(jié)韌帶損傷；損傷的主要原因為身體機(jī)能不適、動作技術(shù)不合理、注意力不穩(wěn)定；應(yīng)根據(jù)項目規(guī)律和運動員自身特點科學(xué)安排訓(xùn)練，并加強(qiáng)醫(yī)務(wù)監(jiān)督，對運動員進(jìn)行科學(xué)監(jiān)測。孟站領(lǐng)，張慶來（2004）通過美國產(chǎn)BiodexⅡ等速測力及康復(fù)系統(tǒng)對16名業(yè)余體校運動員和15名中學(xué)生（對照組）進(jìn)行膝關(guān)節(jié)的慢速（60°/s）和快速（120°/s）肌力測試，同時使用清華大學(xué)力學(xué)系電測應(yīng)力分析室制造的三維測力臺和測角器對他們進(jìn)行下蹲跳高度、膝關(guān)節(jié)角度的測試，通過正交實驗設(shè)計和SPSS統(tǒng)計處理，發(fā)現(xiàn)影響業(yè)余體校運動員下蹲跳高度的主要因素是膝關(guān)節(jié)最大速度角度，影響中學(xué)生（對照組）下蹲跳高度的主要因素是膝關(guān)節(jié)最大緩沖角度和膝關(guān)節(jié)慢伸肌力矩；任海鷹、郝慶威、楊明（2002）利用比較分析法對黃健和米切爾的屈體前空翻兩周同時轉(zhuǎn)體540°動作進(jìn)行了分析，認(rèn)為無論是翻騰動作時空條件還是空中翻轉(zhuǎn)動量矩，都是由運動員通過起跳創(chuàng)設(shè)形成的。黃健騰起初速度較小的主要原因是起跳過程中壓網(wǎng)不夠充分。其技術(shù)缺欠是壓網(wǎng)時髖、膝關(guān)節(jié)彎曲過大，沒能高效地把預(yù)跳的重力勢能轉(zhuǎn)化為彈性勢能。 劉卉（2004）認(rèn)為人體運動的基礎(chǔ)是環(huán)節(jié)圍繞關(guān)節(jié)軸的轉(zhuǎn)動，因此對人體關(guān)節(jié)角的概念和計算方法進(jìn)行定義與規(guī)范是準(zhǔn)確描述人體運動的保證，也是不同研究者間進(jìn)行資料對比、數(shù)據(jù)共享的基礎(chǔ)。

由于競技蹦床項目在我國開展的時間較短，通過中國知網(wǎng)、萬方、維普等專業(yè)文獻(xiàn)網(wǎng)站檢索，過往研究著網(wǎng)起跳中膝關(guān)節(jié)活動度的文獻(xiàn)資料很少，特別是有關(guān)膝關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)活動度的研究是空白的。而本文通過使用了一種新型的陀螺儀動作捕捉設(shè)備-FAB無線運動動作捕捉系統(tǒng)不但能研究分析運動員運動過程中的關(guān)節(jié)屈伸活動度，還能研究分析運動員關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)活動度。因此，本文的撰寫相信能夠很好的彌補(bǔ)這方面的缺失，填補(bǔ)空白。

2 FAB無線動作捕捉系統(tǒng)介紹

2.1 系統(tǒng)介紹

FAB實時無線傳感動作捕捉及力學(xué)評估系統(tǒng)是基于無線慣性傳感技術(shù)的生物力學(xué)及動作評估系統(tǒng)。該系統(tǒng)脫離了攝像機(jī)的限制，相比傳統(tǒng)的動作捕捉系統(tǒng)，該系統(tǒng)對數(shù)據(jù)無損耗。可實時顯示被捕捉者的動作及各種測量數(shù)據(jù)，并且系統(tǒng)自帶存儲設(shè)備，可完全脫離固定場地，可以在野外使用。系統(tǒng)除了慣性傳感器還結(jié)合了加速度傳感器，方位傳感器及足底壓力傳感器。四合一的傳感器配置對人體的動力學(xué)及運動學(xué)的數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的采集。

2.2 系統(tǒng)應(yīng)用

在運動訓(xùn)練及運動分析領(lǐng)域，研究者需要大量的運動數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，比如：速度、加速度、角度等。這些數(shù)據(jù)不但分成繁瑣，而且經(jīng)常會被較大的視角、較遠(yuǎn)的距離、人為理解的偏差等因素影響。慣性動作捕捉系統(tǒng)在原理上徹底解決了這些問題，可以精確地捕捉運動人體的動作細(xì)節(jié)，為運動員和教練分析運動情況提供依據(jù)，使體育教學(xué)與訓(xùn)練進(jìn)入數(shù)字化時代，大幅提升訓(xùn)練水平。運動捕捉技術(shù)可以捕捉運動員的動作，便于進(jìn)行量化分析，結(jié)合人體生理學(xué)、物理學(xué)原理，研究改進(jìn)的方法，使體育訓(xùn)練擺脫純粹的依靠經(jīng)驗的狀態(tài)。還可以把成績差的運動員的動作捕捉下來，將其與優(yōu)秀運動員的動作進(jìn)行對比分析，從而幫助其訓(xùn)練。

慣性動作捕捉技術(shù)還被應(yīng)用到醫(yī)療診斷、姿態(tài)矯正、復(fù)健輔助、運動學(xué)和動力學(xué)仿真評估等方面，為康復(fù)醫(yī)師提供高效、低成本的解決方案。醫(yī)生判斷病人病情時，傳統(tǒng)的做法是靠目測下結(jié)論，而動作捕捉設(shè)備則更加精準(zhǔn)和智能，它借助數(shù)字化的精密測量方式更加客觀地進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計和診斷，并提供客觀準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)來反映病人的治療效果。通過量化分析，慣性動作捕捉技術(shù)可以提供實時的運動學(xué)和動力學(xué)數(shù)據(jù)，對病情的診斷和治療提供了準(zhǔn)確的各項依據(jù)。

3 研究的目的意義

3.1 提高運動員著網(wǎng)起跳技術(shù)水平

在蹦床運動中，運動員的起跳技術(shù)、著網(wǎng)技術(shù)、蹬伸技術(shù)、離網(wǎng)技術(shù)是十分重要的。也是運動員、教練日夜研究的話題。2010年，蹦床項目引入了高度時間分，通過高精度儀器計算運動員在空中飛行時間，每0.001s就得到0.001分，因此對于當(dāng)今蹦床項目來說，著網(wǎng)起跳技術(shù)就變得更為重要。

過往的研究，通常是從教練員教學(xué)實踐的角度入手，而缺乏有效的理論依據(jù)。本課題的第一個意義，就在于通過一套FAB無線動作捕捉系統(tǒng)，更客觀地研究蹦床運動員著網(wǎng)起跳動作中膝關(guān)節(jié)活動度變化規(guī)律，結(jié)合訓(xùn)練判斷運動員在著網(wǎng)起跳過程中的技術(shù)特征，在理論上對此進(jìn)行研究，提高運動員的著網(wǎng)起跳技術(shù)水平，對運動員提高運動成績起到幫助。

3.2 傷病預(yù)防

蹦床項目具有很高的危險性，高水平的運動員需要在長4.028m、寬2.014m網(wǎng)面上飛行高達(dá)8～10m并連續(xù)完成10個高難度動作，因此很多運動員因為錯誤的用力習(xí)慣造成膝關(guān)節(jié)角度的不均衡，長年積累的受力、用力不均衡造成膝關(guān)節(jié)損傷，更有甚者因為著網(wǎng)起跳的不合理、不均衡使動作飛出蹦床有效區(qū)域而導(dǎo)致嚴(yán)重的意外受傷。

FAB無線動作捕捉系統(tǒng)可以精確的捕捉運動人體的動作細(xì)節(jié)，為運動員和教練分析運動情況提供依據(jù)，使體育教學(xué)與訓(xùn)練進(jìn)入數(shù)字化時代，便于教練員和科研工作者進(jìn)行量化分析。因此，本課題的第二個意義，就在于通過FAB無線動作捕捉系統(tǒng)對蹦床運動員的著網(wǎng)起跳膝關(guān)節(jié)活動度的研究，能夠有利于教練員盡早發(fā)現(xiàn)問題，將傷病防控提前，減少運動員出現(xiàn)運動損傷的概率。

4 研究對象與方法

4.1 研究對象

南京體育學(xué)院蹦床隊3名優(yōu)秀運動員，在參加實驗前熟悉實驗的方法與要求，如表1所示。

4.2 研究方法

4.2.1 文獻(xiàn)資料法

通過翻閱文獻(xiàn)資料，了解蹦床運動在國內(nèi)外的發(fā)展，了解國內(nèi)外蹦床技術(shù)的差異，熟悉蹦床運動中的著網(wǎng)技術(shù)、蹬伸技術(shù)、離網(wǎng)技術(shù)。了解膝運動關(guān)節(jié)角度的變化知識。查閱中國知網(wǎng)，以蹦床、網(wǎng)上起跳、動作技術(shù)等為關(guān)鍵詞，搜索從2000年至今所刊登的文獻(xiàn)資料，收集有關(guān)文獻(xiàn)143 篇，從中篩取與本研究相關(guān)的文獻(xiàn)50余篇；查閱體操網(wǎng)、蹦床技巧網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)資料，為本研究提供理論參考依據(jù)。

4.2.2 專家訪談法

通過對國家蹦床隊主教練進(jìn)行訪談，了解著網(wǎng)起跳動作的技術(shù)原理，了解著網(wǎng)起跳技術(shù)的重要性與技術(shù)難點，探討為了解決這些難點教練們做了什么實質(zhì)性的訓(xùn)練。

4.2.3 實驗法

通過FAB無線運動動作捕捉系統(tǒng)和高速攝像機(jī)的拍攝，將運動員在實驗過程中，所做的運動動作記錄下來。通過FAB軟件可以得出運動員在運動過程中每一秒的運動特征，并得出所需要的數(shù)據(jù)。

實驗準(zhǔn)備，把慣性傳感器佩戴在各環(huán)節(jié)中心，并進(jìn)行標(biāo)定，13個傳感器分別裝配在頭、上臂、下胸、盆骨、大腿、小腿、足面。在對身體環(huán)節(jié)位置的選取上盡量避開肌肉收縮明顯和易碰撞的危險位置，并確保安裝牢固。另外2臺攝像機(jī)分別放置于網(wǎng)上、網(wǎng)下進(jìn)行拍攝（拍攝頻率50Hz），通過時間軸來進(jìn)行同步分析。

實驗過程，運動員佩戴好傳感器后，依次進(jìn)行傳感器測試，所有傳感器測試無誤后，要求運動員走上蹦床進(jìn)行實驗。每名運動員起跳至最高高度后，要求再保持大約5次垂直跳，然后停止走下蹦床。這個過程FAB動作捕捉系統(tǒng)會完整采集。

4.2.4 數(shù)理統(tǒng)計法

通過將實驗得出的FAB原始數(shù)據(jù)利用Excel導(dǎo)出進(jìn)行整理，發(fā)現(xiàn)FAB動作捕捉系統(tǒng)默認(rèn)將數(shù)據(jù)每秒劃分為25幀。通過對照錄像準(zhǔn)確截取出運動員連續(xù)兩次著網(wǎng)起跳的數(shù)據(jù)，進(jìn)而找出膝關(guān)節(jié)、髖關(guān)節(jié)每一幀的運動角度變化與運動動作數(shù)據(jù)，并繪制成圖表，結(jié)合錄像進(jìn)行觀察分析。

4.2.5 邏輯分析法

運用邏輯分析法，對錄像、數(shù)據(jù)、圖表進(jìn)行分析，同時向老師專家請教，進(jìn)行綜合的邏輯思考，以求明確論點并同時理順論證的邏輯思路。

5 研究結(jié)果與分析

5.1 蹦床著網(wǎng)起跳的運動特征

現(xiàn)任國家隊主教練，江蘇省體操系副主任，江蘇蹦床隊總教練胡星剛（2008年奧運會蹦床男女個人冠軍陸春龍、何雯娜主帶教練）在訪談中指出：“壓網(wǎng)起跳技術(shù)是指運動員在網(wǎng)上做連續(xù)預(yù)跳或做難度動作的起跳時，通過合理的擺臂動作與身體各部分的協(xié)調(diào)配合動作，預(yù)先將網(wǎng)盡可能地壓深，使彈簧在彈性限度內(nèi)盡可能地拉長，從而獲取網(wǎng)與彈簧對人體最大的反作用力。由于蹦床項目具有高危險性，而當(dāng)前蹦床項目又更新了器械，提高了網(wǎng)的彈性，還引入了高度得分，因此目前的發(fā)展趨勢對動作難度的要求越來越高。受此影響當(dāng)前運動員出現(xiàn)動作技術(shù)錯誤導(dǎo)致受傷的情況也在逐年增加。因此，研究運動員在著網(wǎng)起跳過程中膝關(guān)節(jié)活動度的變化規(guī)律，為青少年運動員早期訓(xùn)練時就建立起良好的著網(wǎng)起跳技術(shù)，對以后預(yù)防傷病有重要的積極作用”。

由此看出著網(wǎng)起跳技術(shù)是蹦床運動中的核心技術(shù)之一。是運動員膝、髖、踝關(guān)節(jié)以及腿部各肌肉群聯(lián)動，以獲取騰空高度為目標(biāo)的運動。蹦床運動員在整個完整的著網(wǎng)起跳過程中，膝關(guān)節(jié)通過屈曲用力對蹦床實施作用力，蹦床受力后，通過反作用力將蹦床運動員彈至空中。在這個過程中，運動員著網(wǎng)起跳技術(shù)的精確度好壞，直接決定了運動員著網(wǎng)起跳的穩(wěn)定性、質(zhì)量以及獲得的起跳高度。

5.2 蹦床起跳的階段劃分

蹦床著網(wǎng)起跳有三個重要階段；（1）入網(wǎng)開始階段；（2）壓網(wǎng)最低階段；（3）離網(wǎng)開始階段。

在蹦床運動中，起跳動作十分重要，往往決定著運動員的起跳高度。是運動員完成空中動作的前提與基礎(chǔ)，也是決定運動員蹦床成績的決定性因素。

5.3 著網(wǎng)起跳動作過程中的膝關(guān)節(jié)角度變化

本文通過FAB無線運動動作捕捉系統(tǒng)在著網(wǎng)起跳的膝關(guān)節(jié)運動過程中分析了膝后屈、內(nèi)旋、外旋的角度變化。

5.3.1 膝關(guān)節(jié)后屈角度指標(biāo)分析

膝關(guān)節(jié)后屈角度，就是膝關(guān)節(jié)在屈曲蹬伸過程中出現(xiàn)的角度，其中股四頭肌隨著膝關(guān)節(jié)角度的變化會出現(xiàn)向心收縮、離心收縮以及等長收縮。

根據(jù)測試結(jié)果，3名運動員左膝關(guān)節(jié)后屈的運動軌跡基本相同。分析數(shù)據(jù)，孫子瑄第一跳波動范圍在9.5°～41.85°，最大角出現(xiàn)在19幀，最小角出現(xiàn)在第28幀；第二跳波動范圍在8.987°～48.587°，最大角出現(xiàn)在第67幀，最小角出現(xiàn)在第75幀。劉佳霖第一跳波動范圍在5°～51.575°，最大角出現(xiàn)在第25幀，最小角出現(xiàn)在第50幀和第52幀；第二跳波動范圍在5.537°～49.475°，最大角出現(xiàn)在第72幀，最小角出現(xiàn)在第92幀。文杰第一跳波動范圍在3.812°～58.525°，最大角出現(xiàn)在第15幀，最小角出現(xiàn)在第24幀；第二跳為波動范圍在5.15°～53.512°，最大角出現(xiàn)在第61幀，最小角出現(xiàn)在第70幀。

右膝方面，3名運動員右膝關(guān)節(jié)后屈的運動軌跡與左膝基本相同。孫子瑄第一跳波動范圍在10.125°～43.287°，最大角出現(xiàn)在第19幀，最小角出現(xiàn)在第29幀；第二跳波動范圍在9.725°～46.712°，最大角出現(xiàn)在第67幀，最小角出現(xiàn)在第83幀。劉佳霖第一跳波動范圍在4.275°～49.924°，最大角出現(xiàn)在第26幀，最小角出現(xiàn)在第34幀；第二跳波動范圍在4.187°～47.912°，最大角出現(xiàn)在第72幀，最小角出現(xiàn)在第84幀。文杰第一跳波動范圍在9.925°～61.075°，最大角出現(xiàn)在15幀，最小角出現(xiàn)在第24幀；第二跳波動范圍在7.312～52.887°，最大角出現(xiàn)在第61幀，最小角出現(xiàn)在69幀。

在屈曲、蹬伸時間方面，3名運動員在空中時股四頭肌等長收縮，孫子瑄和劉佳霖分別用時為34和24幀，文杰左右腿用時明顯不一樣，左腿用時為26s幀，右腿用時21幀。緊接著屈曲時股四頭肌向心收縮，文杰的右腿先于左腿啟動，用時分別為18幀和13幀，劉佳霖為16幀，孫子瑄為8幀，因此孫子瑄的股四頭肌向心收縮速度更快。最后做蹬伸時股四頭肌離心收縮，三人分別用時為7～8幀，因此，蹬伸速度相差不大。

另外在空中階段，劉佳霖出現(xiàn)的最小角平均值4.75°最低，孫子瑄和文杰出現(xiàn)最小角平均值分別為9.58°和7.63°，應(yīng)當(dāng)來說劉佳霖在空中的膝關(guān)節(jié)繃得更直，膝部姿態(tài)保持的更加優(yōu)美。

5.3.2 膝關(guān)節(jié)內(nèi)、外旋角度指標(biāo)分析

膝關(guān)節(jié)內(nèi)旋，指膝關(guān)節(jié)頭向兩腿內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)。反之，向外側(cè)旋轉(zhuǎn)即為膝關(guān)節(jié)外旋。通常來說，膝關(guān)節(jié)在受力時內(nèi)、外旋程度小，波動少，意味著膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性更好。

根據(jù)測試結(jié)果，3名運動員左膝內(nèi)旋波動都較頻繁，孫子瑄的第一跳波動范圍在1.153°～10.586°，第二跳波動范圍在1.168°～11.845°；文杰的第一跳波動范圍在0°～10°，第二跳波動范圍在9.219°；劉佳霖左膝內(nèi)旋角度略小于上述二人，第一跳在0°～5.617°間波動，第二跳在0°～6.808°間波動。

右膝方面，3名運動員右膝內(nèi)旋角度均幾乎沒有波動，孫子瑄第一跳只捕捉到3個幀的波動，且第三次波動與前兩次的波動是不連續(xù)的，角度分別只有0.441°～0.154°以及0.835°，第二跳只捕捉到一次連續(xù)2幀的波動，角度為1.749°～0.029°。劉佳霖第一跳只出現(xiàn)一次連續(xù)2幀的波動，角度為0.877°～2.374°，第二跳只出現(xiàn)了1幀波動，角度為0.396°。文杰第一跳也只出現(xiàn)了3幀的輕微波動，分別是第18幀、20幀、21幀，角度分別為0.511°、1.763°、0.851°，其第二跳只有一次連續(xù)2幀的波動，角度為0.97°～1.002°。

左膝外旋方面，孫子瑄一直保持0°沒有出現(xiàn)任何角度變化；劉佳霖左膝外旋有一定波動，第一跳為0°～5.783°，第二跳為0°～3.088°；文杰左膝外旋也有一定波動，第一跳在0°～5.971°之間，第二跳在0°～4.155°之間。

右膝外旋方面，3名運動員右膝外旋的波動均比左膝外旋的波動大，孫子瑄第一跳波動范圍在0°～6.585°，第二跳略高波動范圍在0°～11.186°。劉佳霖兩跳基本相同，第一跳波動范圍在0°～9.85°，第二跳波動范圍在0°～10.169°。文杰右膝外旋的角度波動略高于上述二人，第一跳波動范圍在0°～14.899°，第二跳波動范圍在13.837°。

總體來看，3名運動員膝關(guān)節(jié)出現(xiàn)的內(nèi)外旋角度不大，不過在結(jié)果中我們觀察到，當(dāng)一側(cè)內(nèi)旋角度出現(xiàn)波動時，在相等的幀下對應(yīng)的外旋角度就會降為0°；同樣的，當(dāng)一側(cè)外旋角度出現(xiàn)波動時，在相等的幀下對應(yīng)的內(nèi)旋值也會降為0°，因此說明當(dāng)膝關(guān)節(jié)向內(nèi)或外側(cè)旋轉(zhuǎn)時，內(nèi)外旋轉(zhuǎn)不可能同時出現(xiàn)。此外，孫子瑄只出現(xiàn)了內(nèi)旋，外旋值一直為0°，而劉佳霖和文杰既有內(nèi)旋又有外旋的現(xiàn)象，不過內(nèi)旋無論是出現(xiàn)的最大角度值還是出現(xiàn)角度的頻次都明顯多于外旋，并且3人均有內(nèi)旋又有外旋，而內(nèi)旋無論是出現(xiàn)的最大角度值還是出現(xiàn)角度的頻次都明顯少于外旋。由于股四頭肌、內(nèi)收大肌等大腿肌是保護(hù)膝關(guān)節(jié)和維持膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定的重要肌群，出現(xiàn)這些情況可能與運動員股四頭肌、內(nèi)收大肌等肌肉能力大小有關(guān)，也可能與運動員著網(wǎng)起跳過程不同階段中的膝關(guān)節(jié)的用力方式有關(guān)。

5.3.3 膝關(guān)節(jié)屈伸、旋轉(zhuǎn)聯(lián)動性分析

根據(jù)測試結(jié)果，孫子瑄在整個著網(wǎng)起跳過程中左膝內(nèi)旋和右膝外旋始終呈現(xiàn)小角度波動，說明孫子瑄在整個著網(wǎng)起跳過程中膝關(guān)節(jié)整體略微向右側(cè)旋轉(zhuǎn)。在第19幀和第67幀膝關(guān)節(jié)屈曲至最大角度時，左膝內(nèi)旋角度呈明顯上升，右膝外旋角度呈明顯下降至0°，并且第67幀右膝關(guān)節(jié)內(nèi)旋出現(xiàn)了波動。緊接著進(jìn)入蹬伸階段后，左膝內(nèi)旋角度略微下降后呈現(xiàn)持續(xù)波動，右膝外旋角度則明顯出現(xiàn)上升并持續(xù)波動。根據(jù)膝關(guān)節(jié)內(nèi)外旋轉(zhuǎn)不能同時出現(xiàn)的理論可以推斷，孫子瑄在膝關(guān)節(jié)屈曲入網(wǎng)時，雙膝均向內(nèi)旋轉(zhuǎn)，蹬伸離網(wǎng)時，雙膝均向外側(cè)回旋。

劉佳霖與孫子瑄的總體情況類似，在屈曲入網(wǎng)時雙膝向內(nèi)旋轉(zhuǎn)，蹬伸離網(wǎng)時，雙膝向外回旋。只是左膝不同于孫子瑄的持續(xù)朝一側(cè)旋轉(zhuǎn)，而是在做開始屈曲時，先略微向外旋轉(zhuǎn)，緊接著屈曲至最大角度入網(wǎng)時，出現(xiàn)明顯地向內(nèi)旋轉(zhuǎn)，最后在蹬伸離網(wǎng)時，內(nèi)旋轉(zhuǎn)角度持續(xù)降低?？偟膩砜磩⒓蚜卦谡麄€著網(wǎng)起跳過程中左膝整體方向沒有出現(xiàn)持續(xù)向一側(cè)旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，不過頻繁的內(nèi)外旋轉(zhuǎn)也可能是穩(wěn)定性欠佳的表現(xiàn)。

而文杰的情況不同于上述二人，雖然也表現(xiàn)出入網(wǎng)內(nèi)旋，離網(wǎng)回旋的現(xiàn)象，不過出現(xiàn)內(nèi)旋的時間明顯與屈曲時間不同步，晚了4～5幀。此外，文杰左膝內(nèi)外旋轉(zhuǎn)頻繁，穩(wěn)定性可能欠佳，右膝持續(xù)外旋，外旋角度大于其他二人。

總體來看，3名運動員都出現(xiàn)著網(wǎng)膝關(guān)節(jié)內(nèi)旋離網(wǎng)回旋的情況，應(yīng)當(dāng)是因為運動員在著網(wǎng)時雙腳要做分開的動作，此時膝關(guān)節(jié)的方向就會向內(nèi)收，從而形成內(nèi)旋；而離網(wǎng)起跳時，運動員雙腳夾緊，因此膝關(guān)節(jié)方向就會出現(xiàn)回旋。3人數(shù)據(jù)中孫子瑄表現(xiàn)出的膝關(guān)節(jié)用力穩(wěn)定性和同步性較好，不過整體方向有些向右旋轉(zhuǎn)；劉佳霖表現(xiàn)出的膝關(guān)節(jié)用力同步性也較好，但左膝穩(wěn)定性可能存在問題；文杰的膝關(guān)節(jié)用力明顯不同步，此外左膝穩(wěn)定性可能存在問題，因此，可以推斷文杰在著網(wǎng)起跳過程中的膝關(guān)節(jié)蹬伸技術(shù)以及用力習(xí)慣等方面可能存在較大問題。

6 結(jié)論與建議

6.1 結(jié)論

（1）膝關(guān)節(jié)屈曲和旋轉(zhuǎn)具有較強(qiáng)的聯(lián)動性。當(dāng)運動員屈膝入網(wǎng)時，關(guān)節(jié)向內(nèi)旋轉(zhuǎn)，而蹬伸離網(wǎng)時，關(guān)節(jié)向外旋轉(zhuǎn)。

（2）3名運動員都存在關(guān)節(jié)活動左右不均衡特點，在蹬伸時容易出現(xiàn)向一側(cè)偏離的情況，這樣對于動作技術(shù)會產(chǎn)生錯誤，而且容易導(dǎo)致?lián)p傷。

6.2 建議

（1）在日常訓(xùn)練中加強(qiáng)對運動員下肢力量的訓(xùn)練，特別是針對弱側(cè)加強(qiáng)訓(xùn)練，以達(dá)到雙腿在動作起跳過程中的力量平衡，還可以減少損傷發(fā)生的概率。

（2）糾正運動員錯誤的用力技術(shù)方式，可以提高運動員動作的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，也就在一定程度上避免了意外傷害發(fā)生事件的概率。

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