里約奧運會冠軍石智勇舉重抓舉技術(shù)的運動學(xué)研究

畢志遠(yuǎn)，趙 艷，劉功聚，張 龍

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里約奧運會冠軍石智勇舉重抓舉技術(shù)的運動學(xué)研究

畢志遠(yuǎn)1，趙 艷2，劉功聚3，張 龍1

1.太原師范學(xué)院，山西 晉中，030619；2.西安體育學(xué)院，陜西 西安，710068；3.浙江體育職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江 杭州，311231。

運用三維運動學(xué)的方法，對2016年全國男子舉重錦標(biāo)賽暨里約奧運會選拔賽中石智勇抓舉技術(shù)動作進行分析，旨在把石智勇抓舉技術(shù)做為優(yōu)秀運動員的典范進行研究，為我國舉重抓舉技術(shù)訓(xùn)練實踐提供理論參考。結(jié)果表明：石智勇準(zhǔn)備姿勢采用寬握距、上體前傾度較大，體現(xiàn)了舉重技術(shù)中“低”的技術(shù)原理，引膝提鈴階段3次試舉兩心距離均表現(xiàn)出了減小趨勢，說明石智勇引膝技術(shù)比較合理，符合“近”的生物力學(xué)原理。發(fā)力階段主要靠伸髖力量來提升杠鈴，但發(fā)力結(jié)束時的伸膝伸髖不夠充分。

奧運冠軍；抓舉；技術(shù)；運動學(xué)

舉重是首屆奧運會正式項目，也是我國傳統(tǒng)優(yōu)勢項目[1]。抓舉比賽是舉重第一項比賽項目，也是技術(shù)含量非常高的項目，抓舉技術(shù)的好壞不僅影響著挺舉技術(shù)能否正常發(fā)揮[2]，而且將直接決定著運動員的最終比賽成績。在人鈴系統(tǒng)的協(xié)調(diào)作用下，杠鈴重心軌跡沿垂直參考線呈S型偏移軌跡，整個動作協(xié)調(diào)連貫，充分發(fā)揮了人體的杠桿原理優(yōu)勢[1]。盡管運動員技術(shù)不同，方法各異，但是卻存在一些共同的技術(shù)原則，“近”要求發(fā)力點時杠鈴重心貼近人體重心；“快”要求發(fā)力和下蹲支撐要快；“低”要求接鈴?fù)瓿蓵r身體重心位置要低，減少做功距離；“準(zhǔn)”要求人鈴系統(tǒng)的高度協(xié)調(diào)配合與肌肉的精準(zhǔn)發(fā)力[2]。

抓舉技術(shù)訓(xùn)練理論越來越完善，訓(xùn)練技術(shù)水平也日趨科學(xué)化、系統(tǒng)化，運動員比賽中舉起的重量也逐漸迫近人類的極限重量，所以在極限重量下運動員必須以符合運動生物力學(xué)規(guī)律的技術(shù)完成試舉，對運動員技術(shù)水平和專項素質(zhì)要求極高，所以運動員能否控制好提鈴節(jié)奏、發(fā)力速度、以及在比賽中控制好人體和杠鈴重心將直接決定比賽最后的成績。優(yōu)秀運動員比賽中試舉極限重量時的技術(shù)模式是最符合生物力學(xué)規(guī)律的合理技術(shù)，可以作為極具參考價值的技術(shù)典范進行研究[3]。對里約奧運會冠軍石智勇比賽中抓舉技術(shù)進行研究，可以為提高我國舉重抓舉技術(shù)科學(xué)化訓(xùn)練水平提供理論參考。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

以奧運會冠軍石智勇2016年全國男子舉重錦標(biāo)賽暨里約奧運會選拔賽中抓舉技術(shù)動作為研究對象，并以2013年全國男子舉重錦標(biāo)賽暨第12屆全國運動會預(yù)賽中廖輝抓舉技術(shù)動作進行對比研究。

表1 運動員基本信息一覽表

1.2 研究方法

1.2.1 三維定點攝像測量法 2016年4月17日在江山比賽現(xiàn)場，按照三維定點攝像測量的要求，在舉重臺前的左右兩側(cè)架設(shè)攝像機（兩部攝像機型號為SONY DCRHC52E），兩部攝像機主光軸對準(zhǔn)舉重臺中心位置（夾角約為90度），然后用PEAK三維標(biāo)定框架對運動員比賽空間進行三維標(biāo)定，標(biāo)定完成后固定攝像機位置并維持拍攝條件不變，選擇所研究運動員的抓舉技術(shù)進行拍攝，拍攝頻率為25幀/s。

1.2.2 三維錄像解析 使用德國的SIMI°Motion8.5.6三維運動分析系統(tǒng)對石智勇比賽中抓舉技術(shù)視頻進行解析，其中采樣頻率為50Hz，使用截斷頻率為6Hz的低通濾波方法對數(shù)據(jù)進行平滑處理，通過DLT方法計算三維空間坐標(biāo)[3]。

1.3 劃分動作階段

根據(jù)抓舉的運動學(xué)特征和研究的目的，本文將抓舉技術(shù)動作分為六個階段，伸膝提鈴階段（a-b）、引膝提鈴階段（b-c）、發(fā)力階段（c-d）、慣性上升階段（d-e）、制動支撐階段（e-f）、接鈴?fù)瓿呻A段（f-g）[4]。劃分動作階段的特征畫面見下圖：

2 研究結(jié)果與分析

2.1 準(zhǔn)備姿勢的分析

表2 石智勇抓舉準(zhǔn)備姿勢技術(shù)參數(shù)一覽表

合理的準(zhǔn)備姿勢是成功完成試舉的前提，合理的握距和站距可以最大化的發(fā)揮人體骨骼杠桿作用，通過研究發(fā)現(xiàn)：石智勇3次試舉平均握距為1.009m，比大級別運動員崔文華抓舉200.5超世界記錄時的握距98.6cm還多出2.3cm，屬于寬握距，寬握距可以降低杠鈴上升的最大高度，從而減少必要的做功距離使提鈴更經(jīng)濟，減小杠鈴重心在矢狀軸上的移動距離，使運動員更容易把杠鈴重心控制在支撐面范圍內(nèi)，從而提高接鈴穩(wěn)定性。寬握距可以增加運動員上體前傾度，從而延長上體做功距離，充分利用腰背部大肌群的力量參與提鈴，但是寬握距對運動員肩關(guān)節(jié)和肘關(guān)節(jié)柔韌性，及上肢力量要求較高。從預(yù)備提鈴時的握距可以看出石智勇具有超強的上肢力量和較好的肩關(guān)節(jié)柔韌性，體現(xiàn)了舉重技術(shù)中“低”的技術(shù)原理。

石智勇預(yù)備提鈴時3次試舉平均站距為46.7cm，比廖輝的51.1cm少4.4cm，杠鈴重心與人體重心在X軸方向上的距離平均值為6.6cm，比廖輝的3cm多3.3cm，說明準(zhǔn)備開始時石智勇兩腳站距小于廖輝，而杠鈴離身體的距離比廖輝要遠(yuǎn)。石智勇準(zhǔn)備開始時的膝關(guān)節(jié)與髖關(guān)節(jié)角度分別為：53.7°，30.7°，廖輝為：52.2°，39.6°，在膝關(guān)節(jié)角度基本一致的情況下，石智勇的髖關(guān)節(jié)角度比廖輝小8.9°，說明石智勇的上體前傾程度更大，合理的膝關(guān)節(jié)和髖關(guān)節(jié)角度可以使肌肉處于最佳的初長度和適度緊張狀態(tài)，為伸膝提鈴階段最大化的利用腿部及背部肌群力量提供有利條件。

2.2 伸膝提鈴階段的分析

伸膝提鈴階段又稱第1提鈴階段，是整個抓舉動作的開始階段，需要克服杠鈴慣性使杠鈴由靜止開始獲得一定的初速度，并在伸膝提鈴結(jié)束時到達必要的高度。石智勇3次試舉平均用時0.45s，杠鈴平均上升高度為0.29m，伸膝提鈴階段的時間百分比及鈴升百分比分別為：45%、30%。廖輝3次試舉平均用時0.54s，杠鈴平均上升高度為0.28m，伸膝提鈴階段的時間百分比及鈴升百分比分別為：50%、29%，由此可知伸膝提鈴階段節(jié)奏較慢，杠鈴在較長的時間內(nèi)上升了較小的距離，而石智勇第1提鈴階段的提鈴節(jié)奏比廖輝要快。石智勇3次試舉膝關(guān)節(jié)角度變化依次為：53.6°?118.7°（伸膝65.1°），55.2°?111.7°（伸膝56.5°），52.2°?118.2°（伸膝66.0°），平均伸膝62.5°，3次試舉髖關(guān)節(jié)角度變化依次為：30.0°?77.3°（伸髖47.3°），30.3°?79.3°（伸髖49.0°），31.8°?76.5°（伸髖44.7°），平均伸髖47.0°。該階段主要靠腿部蹬伸的力量提升杠鈴，髖關(guān)節(jié)不應(yīng)過早打開參與提鈴，王向東研究表明：髖關(guān)節(jié)過早打開參與提鈴是導(dǎo)致技術(shù)動作失敗的主要原因[5]。體現(xiàn)在數(shù)據(jù)上就是髖關(guān)節(jié)打開越早，該階段時間比，杠鈴上升高度比就越大。

2.3 引膝提鈴階段的分析

引膝提鈴階段又叫過渡提鈴階段，該階段運動學(xué)特點為膝關(guān)節(jié)角度由第1次伸膝最大后開始減小出現(xiàn)回屈，引膝提鈴階段主要有兩個目的：（1）把已經(jīng)高度收縮的股四頭肌群再度拉長，利用肌肉牽張反射的作用使肌肉更加強有力的收縮，從而為發(fā)力階段提供更多的能量儲備；（2）使杠鈴重心靠近人體重心，最大程度地減小阻力臂[6]，體現(xiàn)“近”的技術(shù)原理。石智勇3次試舉膝關(guān)節(jié)分別回屈：8.4°，7.3°，6.9°，平均回屈7.5°，從伸膝提鈴末到引膝提鈴末兩心距離變化依次為98mm?48mm（減小50mm），61mm?42mm（減小19mm），83?41（減小42mm），由兩心距的變化可以看出：石智勇3次試舉引膝提鈴階段兩心距離均表現(xiàn)出了減小趨勢，說明石智勇引膝技術(shù)比較合理，符合“近”的生物力學(xué)原理。

2.4 發(fā)力提鈴階段的分析

發(fā)力提鈴階段是抓舉技術(shù)的最后用力階段，也是杠鈴速度增長的主要階段，發(fā)力階段結(jié)束杠鈴速度達到最大，發(fā)力環(huán)節(jié)也是整個抓舉技術(shù)中最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。石智勇3次試舉發(fā)力階段平均用時0.2s，約占提鈴總時間的19.8%，杠鈴平均提升0.3m，約占杠鈴最大高度的30.64%，與伸膝提鈴階段相比：發(fā)力提鈴階段的節(jié)奏明顯較快，體現(xiàn)出發(fā)力階段爆發(fā)式用力的特點。石智勇3次試舉發(fā)力階段髖關(guān)節(jié)角度變化依次為：141.2?97.5°（伸髖43.7°），139.8°?100.7°（伸髖39.1°），138.2°?89.4°（伸髖48.8°）；膝關(guān)節(jié)角度變化依次為：150.9°?110.3°（伸膝40.6°），142.4°?104.4°（伸膝38°），151.1°?111.3°（伸膝39.8°）。平均伸髖43.9°，伸膝39.5°，髖關(guān)節(jié)角度與膝關(guān)節(jié)角度在此階段同時伸展可知石智勇在此階段是用同時伸膝伸髖的力量來加速提升杠鈴，而伸髖幅度大于伸膝幅度說明該階段石智勇主要靠伸髖力量來完成。石智勇發(fā)力結(jié)束時膝角約為148.1°，髖角139.7°。艾康偉的研究發(fā)現(xiàn)：優(yōu)秀運動員發(fā)力結(jié)束時的膝角為166.9±6.1°，髖角為186.8±8.5°，上體后仰約為15°[7]。由此可知石智勇發(fā)力不夠充分，訓(xùn)練中需針對性的改進發(fā)力技術(shù)。

2.5 慣性上升階段的分析

慣性上升階段是指從杠鈴重心垂直速度最大時相開始到杠鈴重心垂直高度達到最大時相結(jié)束，杠鈴慣升高度是用來評價運動員發(fā)力效果的重要指標(biāo)，發(fā)力結(jié)束時杠鈴獲得的垂直向上的速度越大，杠鈴慣性上升的時間和高度就越大，可為運動員下蹲支撐提供更多寶貴的時間和空間[8]。石智勇3次試舉最大垂直鈴速均值為1.72m/s，杠鈴若以該速度做拋體運動，通過計算可知杠鈴慣性上升高度應(yīng)該為0.15m，而石智勇3次試舉實際慣性上升高度平均為0.26m，由此可知石智勇在慣性上升階段繼續(xù)對杠鈴施加了一定向上的作用力，石智勇此階段身體重心平均下降0.29m，說明石智勇通過對杠鈴施加向上力的同時獲得杠鈴的反作用力做下蹲支撐。杠鈴在最高點時兩心垂直距離可以反映運動員的支撐空間，是評價運動員下蹲支撐技術(shù)最有效的指標(biāo)，石智勇抓舉157kg成功時杠鈴在最高點時兩心垂直距離為0.57m，兩次抓舉160kg失敗時的杠鈴在最高點時兩心垂直距離分別為0.56m，0.56m，由數(shù)據(jù)可知：保證石智勇抓舉成功的最小垂直支撐空間為0.57m，運動員在試舉極限重量時1cm的垂直支撐空間的減少，足以導(dǎo)致技術(shù)動作的變形，造成運動員不能形成最佳的用力姿態(tài)[9]，石智勇抓舉160kg失敗是因為垂直支撐空間不夠造成的。

表3 石智勇抓舉特征畫面對應(yīng)數(shù)據(jù)一覽表

2.6 杠鈴重心與人體重心在垂直方向上的速度曲線

通過研究石智勇杠鈴重心及人體重心垂直方向速度隨時間變化曲線發(fā)現(xiàn)：廖輝垂直方向上杠鈴重心時間—速度曲線呈單波峰單波谷型曲線，身體重心垂直速度隨時間變化曲線呈雙波峰雙波谷型曲線，并且杠鈴重心垂直方向上最大速度要晚于人體重心垂直方向最大速度的出現(xiàn)。人體重心垂直速度隨時間變化曲線的第一個波谷所對應(yīng)抓舉的技術(shù)階段為引膝提鈴階段，運動員由于在此階段回屈膝關(guān)節(jié)導(dǎo)致人體重心垂直速度出現(xiàn)下降，但是此階段杠鈴重心速度卻不應(yīng)出現(xiàn)明顯下降，根據(jù)前人研究發(fā)現(xiàn)：主要有兩種垂直速度-時間曲線，第一種為單波峰單波谷型曲線，另一種為雙波峰雙波谷型曲線，而世界級優(yōu)秀運動員杠鈴垂直速度-時間曲線通常為第一種，而且常把杠鈴重心垂直方向速度能否在伸膝提鈴與發(fā)力提鈴的過渡階段始終保持上升作為評價運動員技術(shù)好壞的標(biāo)準(zhǔn)之一[10]。石智勇3次試舉均能保持杠鈴重心垂直方向速度在引膝過渡階段持續(xù)上升，說明石智勇具備優(yōu)秀的加速提鈴能力。

圖2 石智勇3次抓舉杠鈴重心與人體重心在垂直方向上的速度曲線

3 結(jié)論與建議

（1）石智勇3次試舉平均握距為1.009m，站距為46.7cm，杠鈴重心與人體重心在X軸方向上的距離平均值為6.6cm，準(zhǔn)備開始時的膝關(guān)節(jié)與髖關(guān)節(jié)角度分別為：53.7°，30.7°，在膝關(guān)節(jié)角度基本一致的情況下，石智勇的髖關(guān)節(jié)角度比廖輝小8.9度，說明石智勇準(zhǔn)備姿勢的上體前傾程度更大。

（2）石智勇伸膝提鈴階段3次試舉平均用時0.45s，杠鈴平均上升高度為0.29m，伸膝提鈴階段的時間百分比及鈴升百分比分別為：45%、30%。石智勇3次試舉平均伸膝62.5°，平均伸髖47.0°。表明伸膝提鈴階段節(jié)奏較慢，該階段主要靠腿部蹬伸的力量提升杠鈴。

（3）石智勇發(fā)力結(jié)束時膝角約為148.1°，髖角139.7°，與艾康偉研究的優(yōu)秀運動員發(fā)力結(jié)束時的膝角166.9±6.1度，髖角186.8±8.5度相比相對較小，由此可知石智勇發(fā)力不夠充分。

（4）石智勇抓舉157kg成功時杠鈴在最高點時兩心垂直距離為0.57m，兩次抓舉160kg失敗時的杠鈴在最高點時兩心垂直距離分別為0.56m，0.56m，由數(shù)據(jù)可知：保證石智勇抓舉成功的最小垂直支撐空間為0.57m，石智勇抓舉160kg失敗主要原因是因為垂直支撐空間不夠造成的。

[1] 畢志遠(yuǎn)，艾康偉，張 龍.不同杠鈴重量下運動員抓舉技術(shù)運動學(xué)特征的研究[J].山東體育學(xué)院學(xué)報，2015，31（06）：84~89.

[2] 王向東.抓舉技術(shù)的生物力學(xué)研究及杠鈴桿端點的自動識別[D].學(xué)位論文，2006.

[3] 畢志遠(yuǎn)，張 龍，艾康偉.陸浩杰與呂小軍舉重抓舉技術(shù)的對比研究[J].山東體育科技，2015，37（04）：40~43.

[4] 畢志遠(yuǎn)，艾康偉，張 龍，等.優(yōu)秀男子舉重運動員成功與失敗抓舉技術(shù)的對比研究[J].體育科研，2015，36（02）：18~22.

[5] 王向東，劉夢飛.優(yōu)秀女子舉重運動員抓舉技術(shù)的生物力學(xué)分析[J]. 中國體育科技，2008，44（06）：93~95.

[6] 任景萍，葉 鳴，等.對抓舉動作技術(shù)身體各環(huán)節(jié)運動特征的研究[J].首都體育學(xué)院學(xué)報，2008，20（06）：104~107.

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[8] 劉 平，張貴敏，等.我國優(yōu)秀男子舉重運動員抓舉技術(shù)結(jié)構(gòu)研究[J]. 體育科學(xué)，2005，25（01）：46~49.

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[10] Garhammer,J.Biomechanical Profiles of Olympic weightlifters[J]. International Journal of Sport Biomechanics, 1985(1): 235~238.

Kinematic Analysis of the Snatch Technique of the Rio Olympic Champion Shi Zhiyong

BI Zhiyuan1, ZHAO Yan2, LIU Gongju3, et al

1.Taiyuan Normal University, Jinzhong Shanxi, 030619, China;2.Xi'an Physical Education University, Xian Shaanxi, 710068, China;3.Zhejiang College of Sports, Hangzhou Zhejiāng, 311231, China.

Using the methods of 3D motion analysis, this paper studied the snatch technique of SHI ZHI-yong for 2016 national men’s weightlifting championships of the Rio Olympic trials. It’s aimed at studying the snatch technique of SHI ZHI-yong as a model of excellent athletes, and providing theoretical reference for the practice of weightlifting and snatch technical training of China. The result shows that SHI ZHI-yong’s balanced stance with wide grip, upper degree of body lean, reflecting the “l(fā)ow” principles of the weightlifting technology. And there is a decreasing trend in the distance between body weight and center of gravity of barbell in the knee-pulling phase, which shows that SHI ZHI-yong’s knees technique is reasonable and conforms to the “near” principle. SHI ZHI-yong lifted the barbell by hip stretch in the start phase ,but the hip and knee stretch is not enough at the end of this phase.

Olympic champion; Snatch; Technique; Kinematic

1007―6891（2018）03―0073―04

10.13932/j.cnki.sctykx.2018.03.20

G884.1

A

2018-03-04

2018-03-08

國家體育總局科研課題資助項目，項目編號：2014B022。