男子20 km競走奧運會冠軍陳定競走技術的運動學分析

楊東亞 胡廣順 李厚林,覃金晶 張杰 任子毅 閆娜 李玉嬌

摘? ? 要：為了提高我國競走項目奧運會備戰(zhàn)團體實力和技術水平，以里約奧運會選拔賽陳定的競走技術為研究對象，主要運用測量法對陳定的競走技術進行研究。認為：陳定具有世界優(yōu)秀運動員“步幅型”技術特征;低速走大臂后擺不足，高速走小腿后撩過大，頭頂起伏距離偏大，左右腿明顯不平衡。低速走軀干傾角接近合理范圍下限角度值，著地角處于優(yōu)秀運動員水平;高速走軀干傾角過大，導致擺動腿前擺腿屈曲，缺少空中雙支撐技術階段。高速走軀干過度前傾，左右腿步長差異增大、單側腿用力明顯;離地后蹬距離增大，著地角變小，左腳著地角過小，著地階段左腳踝關節(jié)角度大。建議陳定調整軀干直立角度，改善左右腿蹬擺的平衡性，縮短騰空距離和時間，提高競走技術的規(guī)范性，增強競走技術的實效性。

關鍵詞：男子20 km競走;運動學;陳定

中圖分類號：G 808.1? ? ? ? ? 學科代碼：040303? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A

Abstract：In order to improve the team strength and technical level of Chinas Olympic race walking event， CHEN Dings race walking technique in Rio Olympic Games selection competition was taken as the research object. where CHEND Dings race walking technique is studies with measurement method.It is found that CHEN Ding has the technical characteristics of “stride type” of world elite athletes. At low speed， the backswing of the upper arm is insufficient， while at high speed， the backswing of the lower leg is too large， the fluctuation distance of the top of the head is too large， and the right and left legs are obviously unbalanced. The trunk angle of low speed walking is close to the lower limit of reasonable range， and the angle of landing is at the level of excellent athletes; the trunk angle of high speed walking is too large， leading to swinging leg buckling， lack of air double support technology stage. Trunk forward too much at high speed， left and right leg step length difference increases， one side leg strength is obvious; landing angle smaller， left foot landing angle is too small， left ankle joint angle at landing stage is large. It is suggested to adjust the vertical angel of CHEN Dings trunk， improve the balance of left and right legs， reduce the takeoff distance and time， improve the standardization of the race walking technique，and increase the effectiveness of race walking technique application.

Keywords：mens 20 km race walking; kinematics; CHEN Ding

我國競走項目運動員陳定在2012年倫敦奧運會上獲得金牌，并打破了男子20 km競走項目奧運會紀錄;又在2013年世界田徑錦標賽上獲得男子20 km競走項目亞軍。2014年陳定在熱身活動中受傷，經過2年的恢復訓練，2016年在安徽黃山市舉行的“全國競走大獎賽暨奧運會選拔賽”（以下簡稱黃山選拔賽）上以1 h 19 min 32 s的成績獲得奧運會參賽資格。里約奧運會后，陳定又因傷中斷訓練。2018年陳定復出備戰(zhàn)，28歲正處于該項運動的黃金年齡，且還肩負著沖擊東京奧運會金牌的任務，那么其恢復系統(tǒng)訓練后，如何避免再受傷就顯得尤為重要，本研究對于教練員改進和優(yōu)化訓練方法及運動員改進和優(yōu)化運動技術具有重要參考價值。

1? ?研究對象與方法

1.1? 研究對象

以我國男子競走運動員陳定的運動技術為研究對象，2012年3月30日陳定以1 h 17 min 40 s的成績打破亞洲紀錄，取得個人最好成績。2016年黃山選拔賽上陳定以1 h 19 min 32 s的成績獲得里約奧運會的參賽資格。本文對陳定在2012年倫敦奧運會選拔賽（以下簡稱太倉選拔賽）和2016年黃山選拔賽中的運動技術進行對比分析（見表1），找出影響其運動技術變化的因素，為其訓練提供參考。

1.2? 研究方法

1.2.1? 文獻資料法

通過檢索《中國期刊全文數(shù)據(jù)庫》和《中國碩博士論文數(shù)據(jù)庫》，在國家圖書館和首都體育學院圖書館查閱有關競走技術的論文。以“競走”為檢索詞，共查閱1 999篇論文，參考國際田徑聯(lián)合會的數(shù)據(jù)，分析有關男子20 km競走技術的研究成果。

1.2.2? 專家訪談法

針對本研究的主要問題，與競走項目的教練員、國家隊領隊、運動員和對競走項目訓練有所研究的相關專家就陳定的運動技術的相關問題進行了訪談，參考他們的觀點，對陳定的運動技術數(shù)據(jù)進行量化分析。

1.2.3? 測量法

選取陳定2次奧運會選拔賽的運動技術進行分析，分別對2012年太倉選拔賽和2016年黃山選拔賽進行定點定位視頻采集。2012年太倉選拔賽使用2部CASIO-FH25攝像機進行拍攝。拍攝范圍是以競走運動員比賽主要通過點為中心的平面約4 m×6 m 的范圍，比賽開始和比賽結束后拍下Peak三維標定框架，機高1.1 m，側面攝像機20.7 m，右前方攝像頭距比賽路線的中心的距離約為27.5 m，拍攝頻率為120幀/s，2臺攝像機主光軸夾角約為120 °。

2016年黃山選拔賽同樣使用2部CASIO-FH25攝像機進行拍攝。拍攝范圍是以競走運動員主要通過路線中心的平面約4 m×6 m 范圍，比賽前和比賽后拍下Peak三維標定框架，機高1.1 m，側面攝像機12 m，右前方攝像頭距比賽路線的中心距離約為17.6 m，拍攝頻率為120幀/s，2臺攝像機主光軸夾角約為60 °。

使用美國ARIAL公司的 APAS三維運動技術解析系統(tǒng)，采用日本松井秀治人體慣性參數(shù)模型，并根據(jù)研究需要選取20個關節(jié)點，對陳定的運動技術進行解析，原始數(shù)據(jù)平滑過程中以運動時相和關鍵參數(shù)變化為依據(jù)，采用低濾波法進行平滑處理，選擇平滑系數(shù)為7，獲取研究所需參數(shù)的原始數(shù)據(jù)指標。

1.2.4? 數(shù)理統(tǒng)計法

通過對視頻進行圖像解析，獲取運動技術原始數(shù)據(jù)，使用Microsoft Excel 2003計算平均數(shù)、標準差等，提取研究所需數(shù)據(jù)資料。

1.2.5? 比較分析法

通過對陳定關鍵運動技術參數(shù)原始數(shù)據(jù)進行處理后，根據(jù)研究需要，將陳定在太倉選拔賽和黃山選拔賽中的運動技術指標進行對比分析，并結合我國優(yōu)秀運動員運動技術關鍵參數(shù)進行橫向對比分析，找出陳定運動技術變化之處。

2? ?結果與分析

2.1? 競走技術階段的選取與界定

2.1.1? 競走技術階段的選取

為了提高競走技術研究的客觀性，本科研團隊選取了陳定在太倉選拔賽和黃山選拔賽中第8 km速度階段進行分析。從2場比賽的分段時間來看（如圖1所示），在黃山選拔賽前半程有8 km的平均速度都是8 min 4 s/2 km，代表比賽低速走技術;高速走選取了黃山選拔賽第14 km和太倉選拔賽第17 km比賽階段的競走技術，2個階段2 km的時間都是7 min 40 s。同時參考了2015年世錦賽冠軍洛佩茲第7 km速度為4 min 4? s/km;第17 km速度為3 min 50 s/km，因為其與陳定比賽速度相當，階段吻合。

2.1.2? 競走技術界定

根據(jù)國際田徑聯(lián)合會的競走規(guī)則，結合陳定的個性化競走技術特點，參考班費洛夫界定競走結構的研究[1]67，將競走技術分為前支撐階段、轉換階段、后支撐階段和騰空階段4個階段進行分析（如圖2所示）。

2.2? 競走技術時間變化特征

步長和步頻決定了競走運動員的移動速度[2]。單步時相時間決定了步頻，影響動作結構。從復步時間來看（見表2），陳定低速走在黃山選拔賽與太倉選拔賽的復步時間都是0.6 s，與洛佩茲復步時間相同[3]。 陳定高速走在黃山選拔賽和太倉選拔賽的復步時間都是0.592 s，與洛佩茲相同。陳定競走速度越快單步時間越短，單步時間與比賽速度呈現(xiàn)出負相關[3]，與國際賽事中該運動技術變化趨勢一致[1]67。

從單步時間（見表2）來看，陳定在黃山選拔賽與太倉選拔賽中低速走左腿后蹬單步時間相同，都為0.3 s，右腿單步時間也是0.3 s，低速走左右腿單步時間具有平衡性。洛佩茲在低速走中左右單步時間均為0.3 s，在時間節(jié)奏上，陳定低速度走左右腿后蹬時間比較平衡。

從高速走單步時間（見表2）來看，陳定在太倉選拔賽中右腿單步時間為0.292 s，左腿單步時間為0.3 s，與洛佩茲相同;而在黃山選拔賽中陳定左腿單步時間為0.283 s，右腿單步時間為 0.308 s，左右單步時間差為0.025 s，右腿單步時間縮短0.006 s，左腿單步時間延長了0.008 s，在太倉選拔賽中左右腿單步時間差為0.008 s，陳定在黃山選拔賽中左右單步時間差比在太倉選拔賽時進一步加大，也是陳定出現(xiàn)的競走技術問題，高速走階段在左右腿單步時間上的不平衡差距增大。

2.3? 競走技術線性指標特征

2.3.1? 步長

步長與步頻是決定競走運動成績的重要因素，二者相互制約，相互影響。競走項目在步長與步頻的合理組合下才能達到最大速度。

從步長（見表3和表4）來看，陳定的低速走平均步長在黃山選拔賽中為1.22 m，比太倉選拔賽1.23 m縮短了0.01 m，略小于洛佩茲1.24 m的平均步長。黃山選拔賽中陳定高速走平均步長為1.275 m，與太倉選拔賽中的1.28 m步長相當，稍短于洛佩茲的1.29 m的平均步長。黃山選拔賽中陳定平均步長從低速走1.22 m，增加到高速走的1.275 m，平均步長增加了0.055 m，步長增大率為4.51%。速度由4 min 3 s/km提高到3 min 51 s/km，速度提高了5.19%，步長增大了4.07%;洛佩茲速度由4 min 1 s/km提高到3 min 49 s/km，速度提高了5.24%，步長增大了4.03%，陳定步長增大是速度提高的主要因素，與國際賽事中該項運動技術變化趨勢一致[4-5]。

從單步步長（見表3）來看，陳定在黃山選拔賽中低速走左腿步長和右腿步長分別為1.21 m和1.23 m，右腿步長比左腿步長長了0.02 m;在太倉選拔賽中低速走左腿步長和右腿步長分別為1.22 m和1.24m，左腿步長比右腿步長短0.02 m，低速走左腿步長和右腿步長在黃山選拔賽和太倉選拔賽中都是0.02 m。

陳定在黃山選拔賽中高速走左腿步長和右腿步長分別為1.26 m和1.29 m，左腿步長比右腿步長短0.03 m;在太倉選拔賽中高速走左腿步長和右腿步長分別為1.27 m和1.29 m，左腿步長比右腿步長短0.02 m，高速走在黃山選拔賽中兩腿步長差異大于太倉選拔賽，在黃山選拔賽中左腿步長和右腿步長差異增大，左腿步長和右腿步長不平衡，陳定右腿步長明顯大于左腿步長。

兩腿步長不平衡，高速走比低速走兩腿步長差異大。這對競走技術的規(guī)范性會有一定影響 [3]。

2.3.2? 頭頂起伏距離

根據(jù)國際田聯(lián)競走項目規(guī)則定義，“騰空”是重要犯規(guī)動作之一。裁判員對運動員的“騰空”犯規(guī)判罰需通過遠距離“預判”和近距離“確認”2個過程。遠距離預判主要通過頭頂?shù)钠鸱嚯x判斷運動員是否技術犯規(guī)。頭頂起伏距離成為評價競走技術的重要量化指標。有研究認為，優(yōu)秀運動員頭頂起伏距離宜在4～6 cm[6]。

從頭頂起伏距離（見表3和表4），陳定在黃山選拔賽中低速走階段頭頂起伏距離平均為0.08 m，比洛佩茲頭頂起伏距離（0.07 m）增大了0.01 m，右腳后蹬時頭頂起伏距離為0.08 m，左腳后蹬時頭頂起伏距離為0.08 m;在太倉選拔賽時頭頂起伏距離平均為0.09 m，右腳后蹬時頭頂起伏距離為0.08 m，左腳后蹬時頭頂起伏距離為0.10 m，兩腳后蹬時頭頂起伏距離差為0.02 m，頭頂起伏距離較平衡，但是，頭頂起伏距離較大。

陳定在黃山選拔賽中高速走階段頭頂起伏距離平均為0.105 m，比洛佩茲（0.08 m）頭頂起伏距離長0.025 m，右腳后蹬時頭頂起伏距離為0.10 m，左腳后蹬時頭頂起伏距離為0.11 m，右腿后擺時比左腿后擺時頭頂起伏距離小0.01 m;在太倉選拔賽中陳定頭頂起伏距離平均為0.10 m，兩腳后蹬時頭頂起伏距離均為0.10 m，陳定高速走階段頭頂起伏距離增大，兩腳后蹬時頭頂起伏距離顯示兩側不平衡。

2.3.3? 離地技術

競走運動員動作技術主要取決于后蹬力量和后蹬距離。從后蹬距離（見表5和表6）來看，陳定在黃山選拔賽中低速走后蹬平均距離為0.47 m，高速走為0.48 m;在太倉選拔賽中低速走后蹬平均距離為0.46 m，高速走為0.47 m，陳定后蹬距離隨著速度的提高而略有增大，但是，這種后蹬距離的增大，對軀干姿勢不利。洛佩茲右腿后蹬高速走平均距離為0.48 m，低速走為0.48 m，陳定高速走后瞪平均距離與洛佩茲相同，低速走后蹬平均距離略小于洛佩茲。后蹬距離大而平衡，可以使動作幅度更加開闊。

從單腿后蹬距離（見表5和表6）來看，陳定在黃山選拔賽中低速走右腿后蹬距離為0.44 m，左腿為0.50 m，兩腿后蹬距離差為0.06 m，相比在太倉選拔賽中兩腿后蹬距離差（0.02 m）差異增大，洛佩茲的低速走兩腿差異也是0.02 m（見表6），陳定低速走階段后蹬距離不平衡增大。

在黃山選拔賽中陳定高速走后蹬距離右腿為0.48 m、左腿為0.48 m;在太倉選拔賽中陳定高速走后蹬距離左右腿都為0.47 m，2次比賽左右腿后蹬距離比較平衡，在黃山選拔賽中陳定后蹬距離比在太倉選拔賽中有所加大，從理論上講后蹬力量有所提升，但是，從競走技術實踐來看，在黃山選拔賽中陳定在后蹬離地階段出現(xiàn)明顯的上肢前趴、軀干前傾過大，直接影響了競走技術的規(guī)范性（如圖4所示）。

競走技術的規(guī)范性不但受后蹬距離的影響，還受前擺距離的影響。從前擺距離（見表5）來看，陳定在黃山選拔賽中低速走前擺平均距離為0.28 m，高速走為0.245 m;在太倉選拔賽中低速走前擺平均距離為0.245 m，高速走為0.25 m，在黃山選拔賽中陳定前擺距離隨著速度的提高而略有增大，高速走前擺距離與太倉選拔賽時前擺距離基本相當。陳定在黃山選拔賽中低速走前擺距離明顯大于太倉選拔賽，可見，前擺距離仍需調整。陳定在黃山選拔賽中低速走前擺平均距離與洛佩茲相當，但是，在高速走與洛佩茲（0.29 m）略有差距;陳定離地技術存在前擺不足的問題，從技術上來看（如圖4所示），主要是受離地時擺動腿膝關節(jié)屈曲太大，下肢沒有充分打開，前擺距離過小的影響。

從單腿前擺距離（見表5和表6）來看，陳定在黃山選拔賽中低速走右腿前擺距離為0.26 m、左腿前擺距離為0.30 m，兩腿前擺距離差為0.04 m，比太倉選拔賽兩腿前擺距離差異縮小;洛佩茲的低速走兩腿前擺差異為0.05 m，陳定低速走前擺距離相對比較平衡。

陳定在黃山選拔賽中高速走前擺距離右腿為0.22 m、左腿為0.27 m，兩腿前擺距離差為0.05 m，在太倉選拔賽中高速走后蹬距離兩腿差異為0.04 m，洛佩茲高速走兩腿前擺距離差異為0.02 m，高速走陳定前擺距離差異增大。

從前擺與后蹬距離比值（見表5和表6）來看，陳定在黃山選拔賽中低速走前擺/后蹬為59.57%，大約為3/5的比例;高速走前擺/后蹬為51.04%，接近1/2的比例。在太倉選拔賽中陳定低速走前擺/后蹬為53.26%，高速走前擺/后蹬為53.19%;陳定在黃山選拔賽中低速走相應比例大于太倉選拔賽，小于洛佩茲（57.29%）的比值;在高速走中陳定的前擺/后蹬距離比例明顯縮小，只有51.04%，陳定低速走與高速走階段運動技術發(fā)生了很大的變化，陳定前擺/后蹬距離在黃山選拔賽中隨速度提高，比值降低。洛佩茲前擺/后蹬距離比值速度提高比例增大，而陳定在太倉選拔賽中低速走和高速走中基本維持了53%的比例，運動技術非常穩(wěn)定。

從后擺距離（見表5和表6）來看，陳定在黃山選拔賽中低速走階段后擺距離平均為0.6 m，右腳后擺距離為0.62 m、左腳后擺距離為0.58 m，兩腳后擺距離差為0.04 m;在太倉選拔賽中陳定低速走后擺距離平均為0.575 m，右腳后擺距離為0.56 m，左腳后擺距離為0.59 m，兩腳后擺距離差為0.03 m，低速走后擺距離在黃山選拔賽中比太倉選拔賽中后擺距離增大，并且是明顯增大，與洛佩茲后擺距離相當。

陳定在黃山選拔賽中高速走階段后擺距離平均為0.615 m，右腳后擺距離為0.58 m、左腳后擺距離為0.65 m，右腳比左腳后擺距離短0.07 m;在太倉選拔賽中平均后擺距離為0.59 m，右腳后擺距離為0.58 m、左腳后擺距離為0.60 m，右腿比左腿后擺距離長了0.01 m，黃山選拔賽中陳定高速走階段右腿支撐后擺距離相當，但是，左腿支撐階段右腿后擺距離比太倉選拔賽時明顯增大，而右腿的后擺距離增大主要是由于右腿腳踝后伸造成的，導致下肢增大了旋轉半徑，使軀干被迫旋前運動，髖部運動自由度受到限制（如圖6所示），在黃山選拔賽中陳定右腳后蹬比在太倉選拔賽時明顯增大（如圖7所示），與洛佩茲差距拉大（如圖8所示）。

2.4? 競走技術角度變化特征

2.4.1? 上肢擺動角度

競走規(guī)則對運動員上、下肢協(xié)調性提出了更高的要求。充分后擺大臂不但可避免軀干過度旋前，還為下肢的放松技術應用提供了空間與時間。

從大臂后擺角度（見表7和表8）來看，陳定在黃山選拔賽中低速走階段大臂后擺角度平均為54.3 °，比洛佩茲大臂后擺角度（65.1 °）小了10.8 °，右腳后蹬時右大臂后擺角度為57.6 °，左大臂后擺角度為51 °，左大臂后擺角度差比右大臂后擺角度差大了6.6 °;在太倉選拔賽中陳定大臂后擺角度平均為57.55 °，右腳后蹬時大臂后擺角度為54 °，左腳后蹬時大臂后擺角度為61.1 °，兩腳后蹬時大臂后擺角度差為7.1 °，低速走大臂后擺角度左右兩側不平衡稍有改善，但是，大臂后擺角度仍需調整。

陳定在黃山選拔賽中高速走階段大臂后擺角度平均為61.1 °，比洛佩茲大臂后擺角度（64.65 °）小了3.65 °，右腳后蹬大臂后擺角度為60.9 °，左腳后蹬大臂后擺角度為61.1 °，左右大臂后擺角度只差0.2 °;太倉選拔賽大臂后擺角度平均為59.1 ° ，右腳后蹬時大臂后擺角度為61.1 °，左腳后蹬時大臂后擺角度為57.1 °，左右腳后蹬時大臂后擺角度差為4 °，高速走大臂后擺角度左右兩側不平衡稍有改善，但是，大臂后擺角度也需調整（如圖3和圖4所示）。

2.4.2? 腳掌著地角度

從著地腳掌與地面角度（見表7和表8）來看，陳定在黃山選拔賽中低速走階段腳掌著地角度平均為25.1 °，比洛佩茲腳掌著地角度平均值（26.9 °）小了1.8 °，兩腳后蹬腳掌著地角度均為25.1 °，盡管與洛佩茲相比略有差距，但是，腳掌著地角度均達到了優(yōu)秀運動員25 °以上的要求;在太倉選拔賽中陳定腳掌著地角度平均為25.95 °，右腳后蹬腳掌著地角度為25.7 °，左腳后蹬腳掌著地角度為26.2 °，左腳腳掌著地角度比右腳腳掌著地角度小了0.5 °，陳定在黃山選拔賽中低速走階段盡管達到了優(yōu)秀運動員的標準，但是，與太倉選拔賽時和洛佩茲相比腳掌著地角度減小了。