男子鉛球背向滑步技術(shù)動(dòng)作差異性的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析

摘要：通過紅外三維動(dòng)作捕捉系統(tǒng)、足底壓力測(cè)力平板測(cè)試，通過采集測(cè)試鉛球運(yùn)動(dòng)員背向滑步階段技術(shù)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)參數(shù)，揭示并分析兩個(gè)等級(jí)滑步階段時(shí)所出現(xiàn)的差異性。使教練員和運(yùn)動(dòng)員了解在滑步階段動(dòng)作的不足加以改正和優(yōu)化運(yùn)動(dòng)員滑步階段的技術(shù)為接下來鉛球滑步技術(shù)動(dòng)作的研究提供理論參考，為更好的指導(dǎo)教學(xué)和訓(xùn)練。

關(guān)鍵詞：外三維動(dòng)作捕捉系統(tǒng);足底壓力測(cè)力;背向滑步;技術(shù)

一、前言

鉛球是田徑中的大項(xiàng)備受教練員和運(yùn)動(dòng)員的關(guān)注因此本論文的研究目的就是要通過運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)分析手段獲得男子背向滑步技術(shù)動(dòng)作蹬地發(fā)力時(shí)的足底壓力的情況，進(jìn)而探討腿部用力情況原因，針對(duì)足底中心壓力曲線、壓力的壓強(qiáng)、壓力、足地接觸時(shí)間判斷滑步時(shí)出現(xiàn)的問題并提出合理化建議。使運(yùn)動(dòng)員少受傷。

二、研究對(duì)象與方法

（一）研究對(duì)象

以鉛球?qū)ｍ?xiàng)運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象分兩個(gè)等級(jí)，每個(gè)等級(jí)各5人，總共10人。

（二）研究方法

1.文獻(xiàn)資料法

在沈陽體育學(xué)院圖書館中國(guó)知網(wǎng)，百度學(xué)術(shù)等查閱了大量有關(guān)鉛球背向滑步技術(shù)的文獻(xiàn)進(jìn)行篩選細(xì)讀，對(duì)他人的研究成果綜合整理，為本論文的理論和實(shí)驗(yàn)研究奠定基礎(chǔ)。

2.對(duì)比分析法

通過對(duì)兩個(gè)不同等級(jí)的運(yùn)動(dòng)員完成滑步技術(shù)的對(duì)比分析，找出其動(dòng)作差異的原因，可以進(jìn)一步指導(dǎo)訓(xùn)練。

3.測(cè)試法

（1）實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：實(shí)驗(yàn)前要求運(yùn)動(dòng)員均穿著運(yùn)動(dòng)裝（緊身的最好），運(yùn)動(dòng)員要做充分的準(zhǔn)備活動(dòng)，防止受傷，先對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行身體形態(tài)的測(cè)量。

（2）實(shí)驗(yàn)設(shè)備：本研究在實(shí)驗(yàn)時(shí)選用比利時(shí)Footscan足底壓力測(cè)力平板、兩臺(tái)高速攝像機(jī)、三腳架、聯(lián)想筆記本電腦一臺(tái)、體重秤、直尺、卷尺、記號(hào)貼、7.26kg鉛球一個(gè)、海綿墊子8塊，在實(shí)驗(yàn)前對(duì)受試者告知流程。

（3）測(cè)試指標(biāo)：

①動(dòng)力學(xué)測(cè)試指標(biāo)：壓力、壓強(qiáng)、壓力中心曲線，足底接觸時(shí)間等。

②運(yùn)動(dòng)學(xué)測(cè)試指標(biāo)：肩關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)、腕關(guān)節(jié)、髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)，以上關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)角度、關(guān)節(jié)角速度等，軀干前傾角、蹬地角、兩大腿夾角、滑步距離、滑步時(shí)間、小腿與地面的夾角、離地高度、身體重心移動(dòng)距離。（最終測(cè)試指標(biāo)以專家意見和最終實(shí)驗(yàn)所的數(shù)據(jù)指標(biāo)進(jìn)行篩選）

（4）實(shí)驗(yàn)流程：

在實(shí)驗(yàn)前制定相關(guān)的實(shí)驗(yàn)步驟，征求相關(guān)專家的建議，來確保實(shí)驗(yàn)的可行性。

正式實(shí)驗(yàn)：要求運(yùn)動(dòng)員均穿著運(yùn)動(dòng)衣運(yùn)動(dòng)鞋，實(shí)驗(yàn)開始前運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行充分熱身，然后進(jìn)行日常的動(dòng)作練習(xí)，使運(yùn)動(dòng)員熟悉測(cè)試動(dòng)作并適應(yīng)測(cè)試儀器，減少測(cè)試儀器對(duì)受試者動(dòng)作技術(shù)的影響，同時(shí)調(diào)整好運(yùn)動(dòng)員與測(cè)板的相對(duì)位置，為減少誤差的產(chǎn)生使運(yùn)動(dòng)員滑步時(shí)能夠完整的落在測(cè)力板上，直至受試者感覺可以正常測(cè)試為止，攝像機(jī)的拍攝采用外同步的方式，拍攝頻率50Hz，兩臺(tái)高速攝像機(jī)的主光軸夾角應(yīng)大于90°，比例尺為1：3。并且每名測(cè)試者都有3次的機(jī)會(huì)，取最好測(cè)試結(jié)果

4.錄像解析法

運(yùn)用Simi Motion 3D動(dòng)作捕捉系統(tǒng)（德國(guó)）自帶解析系統(tǒng)對(duì)滑步過程進(jìn)行解析，分析中采用日本松井秀治21點(diǎn)人體模型進(jìn)行合成，對(duì)進(jìn)行錄像剪輯和數(shù)據(jù)計(jì)算與分析處理。

5.數(shù)理統(tǒng)計(jì)法

對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析，測(cè)試所得數(shù)據(jù)通過統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件SPSS17.0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

三、結(jié)果與分析

（一）背向滑步推鉛球技術(shù)的運(yùn)動(dòng)學(xué)相關(guān)分析

根據(jù)上述研究得出加大滑步階段的訓(xùn)練，針對(duì)每個(gè)運(yùn)動(dòng)員所出現(xiàn)的滑步技術(shù)的問題進(jìn)行詳細(xì)的分析進(jìn)行歸類，運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)試驗(yàn)測(cè)試給予相應(yīng)的指導(dǎo)意見，避免運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練或比賽中不必要的損傷，確保運(yùn)動(dòng)員取得良好的訓(xùn)練效果，為取得優(yōu)異成績(jī)起到了積極的作用。

（二）背向滑步推鉛球技術(shù)的動(dòng)力學(xué)相關(guān)分析

根據(jù)研究個(gè)運(yùn)用力學(xué)原理來分析背向滑步推鉛球技術(shù)更能準(zhǔn)確的找到運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練和比賽中的不足，鉛球的滑步階段正是足地接觸地面的時(shí)候，地面對(duì)身體的反作用力可以給運(yùn)動(dòng)員的較大的支持力。運(yùn)用力學(xué)測(cè)試儀器可以很精準(zhǔn)的測(cè)出足底需要的各個(gè)指標(biāo)對(duì)運(yùn)動(dòng)員滑步技術(shù)中蹬、轉(zhuǎn)時(shí)的、足地接觸時(shí)間都可以分析出來，然后根據(jù)所得數(shù)據(jù)對(duì)滑步時(shí)的問題進(jìn)行解析。

（三）足底壓力

根據(jù)研究得出足底壓力測(cè)力器現(xiàn)在已經(jīng)可以廣泛應(yīng)用到田徑項(xiàng)目中，其中本文把足底壓力應(yīng)用到鉛球的滑步技術(shù)中進(jìn)行試驗(yàn)可以清楚詳細(xì)的分析出滑步時(shí)足底各個(gè)值，針對(duì)不同的壓力分析滑步中出現(xiàn)的問題，然后根據(jù)運(yùn)動(dòng)中出現(xiàn)的問題給予相應(yīng)的科學(xué)訓(xùn)練，以此提高訓(xùn)練和比賽成績(jī)。

四、結(jié)論

通過紅外三維動(dòng)作捕捉系統(tǒng)、足底壓力測(cè)力平板測(cè)試，采集了測(cè)試鉛球運(yùn)動(dòng)員背向滑步階段技術(shù)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)參數(shù)，分析出受試者完成動(dòng)作時(shí)關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和足底受力特征。闡明了不同等級(jí)男子鉛球運(yùn)動(dòng)員在進(jìn)行鉛球背向滑步技術(shù)動(dòng)作時(shí)主要關(guān)節(jié)角度和關(guān)節(jié)角速度的活動(dòng)情況和足底用力情況，并且揭示并分析兩個(gè)等級(jí)滑步階段時(shí)所出現(xiàn)的差異性。使教練員了解了運(yùn)動(dòng)員在滑步階段動(dòng)作的不足，和可以讓運(yùn)動(dòng)員自身明白在滑步階段動(dòng)作的不足，加以改正和優(yōu)化運(yùn)動(dòng)員滑步階段的技術(shù)為接下來鉛球滑步技術(shù)動(dòng)作的研究提供理論參考，為更好的指導(dǎo)教學(xué)和訓(xùn)練。

參考文獻(xiàn)：

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[3]文超田.徑運(yùn)動(dòng)高級(jí)教程[M].北京：人民體育出版社，2003：547.

作者簡(jiǎn)介：劉雅夢(mèng)（1992-），女，漢族，河北滄州人，沈陽體育學(xué)院2017級(jí)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練田徑專業(yè)在讀研究生，研究方向：田徑。