基于數(shù)據(jù)工程對(duì)鐵餅運(yùn)動(dòng)員投擲技術(shù)的運(yùn)動(dòng)學(xué)對(duì)比分析

摘要：應(yīng)用運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)工程方法--三維攝像解析在2015年4月中國(guó)田徑投擲項(xiàng)群賽系列賽的鐵餅決賽現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)女子鐵餅運(yùn)動(dòng)員擲鐵餅技術(shù)進(jìn)行拍攝，并對(duì)兩名運(yùn)動(dòng)員擲鐵餅的投擲技術(shù)動(dòng)作進(jìn)行解析，得出相關(guān)運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)，通過(guò)對(duì)比分析總結(jié)出各自的動(dòng)作特點(diǎn)和不足，以期為中國(guó)女子鐵餅運(yùn)動(dòng)員投擲技術(shù)的改進(jìn)提供理論依據(jù)和技術(shù)參考。

關(guān)鍵詞：鐵餅;三維攝像解析;投擲技術(shù);運(yùn)動(dòng)學(xué)分析

近幾年中國(guó)出現(xiàn)了一批女子鐵餅運(yùn)動(dòng)員受到世人的矚目，但與世界優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員投擲技術(shù)相比，仍存在一定的差距。本文基于數(shù)據(jù)工程方法對(duì)鐵餅運(yùn)動(dòng)員最后用力技術(shù)的運(yùn)動(dòng)學(xué)對(duì)比分析，并對(duì)兩名運(yùn)動(dòng)員擲鐵餅的投擲技術(shù)動(dòng)作錄像進(jìn)行解析，獲得兩名鐵餅運(yùn)動(dòng)員在比賽中的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)，通過(guò)對(duì)比分析總結(jié)出各自的動(dòng)作特點(diǎn)和不足，以期為中國(guó)女子鐵餅運(yùn)動(dòng)員投擲技術(shù)的改進(jìn)提供理論依據(jù)和技術(shù)參考。

1研究對(duì)象與方法

1.1、研究對(duì)象

本文以2015年4月中國(guó)田徑投擲項(xiàng)群賽系列賽決賽成績(jī)兩名女子鐵餅運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象，運(yùn)動(dòng)員分別是蘇欣悅、馮彬（以下簡(jiǎn)稱蘇、馮），本次的運(yùn)動(dòng)成績(jī)分別為：61.00m、60.75m。

1.2、研究方法

本文主要研究方法：三維攝像解析法

2015年4月在中國(guó)田徑投擲項(xiàng)群賽系列賽決賽現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)兩名女子鐵餅運(yùn)動(dòng)員投擲動(dòng)作進(jìn)行三維定點(diǎn)高速攝像。用兩部JVC GC-PX10AC攝像機(jī)分別置于投擲圈方向的正后方和正右側(cè)。兩部攝像機(jī)的主光軸夾角約為90°，拍攝頻率為50Hz，運(yùn)用SignaltEC3D錄像解析軟件對(duì)錄像視頻進(jìn)行解析，選用松井秀治人體模型（21個(gè)關(guān)節(jié)點(diǎn)，16個(gè)環(huán)節(jié)）。原始數(shù)據(jù)經(jīng)低通濾波器平滑處理，截?cái)囝l率為8Hz。

2研究結(jié)果與分析

2.1 擲鐵餅技術(shù)的階段劃分

所有運(yùn)動(dòng)員均采用背向旋轉(zhuǎn)擲鐵餅技術(shù)，為便于分析可將其動(dòng)作分為6個(gè)時(shí)刻，5個(gè)階段：

t1：動(dòng)作開(kāi)始時(shí)刻，運(yùn)動(dòng)員第一圈開(kāi)始預(yù)擺最大時(shí)刻;t2：運(yùn)動(dòng)員右腳離地時(shí)刻;t3：運(yùn)動(dòng)員左腳離地時(shí)刻;t4：運(yùn)動(dòng)員右腳著地時(shí)刻;t5：運(yùn)動(dòng)員左腳著地時(shí)刻;t6：運(yùn)動(dòng)員鐵餅出手時(shí)刻;

2.2雙腿支撐起轉(zhuǎn)階段分析

由表1可知t1時(shí)刻兩名運(yùn)動(dòng)員肩髖角分別為63.2°、58.9°。兩名運(yùn)動(dòng)員與中國(guó)優(yōu)秀鐵餅運(yùn)動(dòng)員相比肩髖角普遍偏小，說(shuō)明身體扭轉(zhuǎn)程度相對(duì)不充分，未能充分拉長(zhǎng)腰腹部的肌肉，也減小了鐵餅的預(yù)擺距離;由表2可知t1時(shí)刻兩名運(yùn)動(dòng)員拉引角分別為118.1°、122.4°說(shuō)明t1時(shí)刻兩名運(yùn)動(dòng)員投擲臂伸展幅度較大，投擲臂肌肉充分拉伸為人—鐵餅運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)儲(chǔ)備了轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)量和彈性勢(shì)能，技術(shù)穩(wěn)定，為大幅度完成投擲技術(shù)奠定基礎(chǔ)。

由表1可見(jiàn)，在右腳離地時(shí)刻，兩名運(yùn)動(dòng)員右踝角分別是這是144.9°、137.9°，因?yàn)橛夷_積極蹬伸，獲得較大的地面作用力，在此時(shí)刻獲得了較快的轉(zhuǎn)動(dòng)速度。從數(shù)據(jù)來(lái)看蘇右腳蹬伸幅度較大馮相對(duì)較差。

2.3 左腳單支撐旋轉(zhuǎn)階段分析

從表2數(shù)據(jù)不難看出，從兩名運(yùn)動(dòng)員左、右肩髖差可以看出在t3時(shí)刻左肩髖速度下降，右肩髖速度上升，形成右肩帶左肩，右髖帶左髖的特點(diǎn)，從而獲得較大的轉(zhuǎn)動(dòng)量距。在左腳單支撐旋轉(zhuǎn)階段，兩名運(yùn)動(dòng)員髖速均大于肩速，其中蘇、馮兩肩速差分別為1.89m/s、1.72m/s，說(shuō)明蘇和馮轉(zhuǎn)動(dòng)速度快，能夠快速進(jìn)入騰空階段。

2.4騰空階段分析

從表3可以看出，在騰空階段用時(shí)分別為0.08s、0.10s，在騰空階段用時(shí)越短越有利于運(yùn)動(dòng)員向下一階段過(guò)渡，其中蘇、馮用時(shí)相對(duì)較短，更有利于過(guò)渡到下一階段;

從表3可以看出，在t3時(shí)刻和t4時(shí)刻的拉引角分別為147.0°和155.7°、131.5°和145.8°。兩名運(yùn)動(dòng)員從t3時(shí)刻至t4時(shí)刻拉引角均在增大，說(shuō)明在騰空階段兩名運(yùn)動(dòng)未能保持較好的上體拉伸狀態(tài)。蘇欣悅在t4時(shí)刻拉引角最大，說(shuō)明騰空階段蘇保持超越器械能力相對(duì)較弱，與馮相比不能良好的將鐵餅控制在身后。

2.5過(guò)渡階段分析

由表4可以得出在左腳著地時(shí)刻兩名運(yùn)動(dòng)員拉引角分別為125.0°、142.1°，說(shuō)明蘇在左腳著地時(shí)刻保持超越器械能力相對(duì)較強(qiáng)，較馮來(lái)說(shuō)能夠良好的將鐵餅控制在身后。

從表4來(lái)看，兩運(yùn)動(dòng)員的肩髖角分別為61.6°、50.4°。從肩髖角數(shù)據(jù)可以得出，兩名運(yùn)動(dòng)員在左腳著地時(shí)刻，蘇相對(duì)于馮旋形成扭轉(zhuǎn)姿勢(shì)強(qiáng)，保持較好的髖超越肩的姿勢(shì)。

要讓鐵餅在最后用力階段保持一定的速度，t5時(shí)刻左右肩速度的差值可作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，從表4在左腳著地時(shí)刻左、右肩速可以得出蘇運(yùn)動(dòng)員左、右肩速差分別為2.52m/s、2.07m/s，肩速差較大，說(shuō)明胸肩臂打開(kāi)幅度相對(duì)較大，超越器械能力強(qiáng)，蘇、馮胸肩臂打開(kāi)幅度相對(duì)較小，超越器械能力不理想，對(duì)最后用力有一定的影響。

2.6最后用力階段分析

從表5可知蘇、馮運(yùn)動(dòng)員在最后用力階段用時(shí)分別為0.14s、0.24s，世界優(yōu)秀女子鐵餅運(yùn)動(dòng)員最后用力階段用時(shí)在0.1s-0.2s之間，馮用時(shí)過(guò)長(zhǎng)，蘇用時(shí)相對(duì)合理。

影響鐵餅遠(yuǎn)度的因素有出手速度、出手角度、出手高度等，研究表明，鐵餅出手速度是影響鐵餅遠(yuǎn)度最重要的因素，從表5可知鐵餅出手速度分別為23.24m/s、22.57m/s。世界優(yōu)秀女子鐵餅運(yùn)動(dòng)員出手速度約為25m/s，與優(yōu)秀世界女子鐵餅運(yùn)動(dòng)員相比均有待提升，馮鐵餅出手速度較慢，應(yīng)加強(qiáng)專項(xiàng)訓(xùn)練來(lái)提高鐵餅出手速度。

從表5可知鐵餅出手時(shí)刻兩名運(yùn)動(dòng)員鐵餅出手角度分別為32.8°、41.7°，查閱相關(guān)文獻(xiàn)可知，女子鐵餅運(yùn)動(dòng)員出手角度的合理范圍為35°-40°。馮出手角度偏大，蘇出手角度偏小。

從表5可知兩名運(yùn)動(dòng)員在鐵餅出手時(shí)刻出手高度分別為1.674m、1.712m從以上數(shù)據(jù)對(duì)比可知馮、蘇出手高度相對(duì)合理。

3 研究結(jié)論

基于數(shù)據(jù)工程對(duì)鐵餅運(yùn)動(dòng)員最后用力技術(shù)的運(yùn)動(dòng)學(xué)對(duì)比分析得到以下的結(jié)論：

3.1、雙腿支撐起轉(zhuǎn)階段

兩名運(yùn)動(dòng)員肩髖角普遍偏小，身體扭轉(zhuǎn)程度相對(duì)不充分，t1時(shí)刻兩名運(yùn)動(dòng)員投擲臂伸展幅度較大，蘇（144.9°）右腳蹬伸幅度較大馮（137.9°）相對(duì)較差。

3.2、左腳單支撐旋轉(zhuǎn)階段

蘇和馮轉(zhuǎn)動(dòng)速度快，能夠快速進(jìn)入騰空階段

3.3、騰空階段

蘇（0.10s）、馮（0.10s）用時(shí)相對(duì)較短，更有利于過(guò)渡到下一階段;騰空階段蘇保持超越器械能力相對(duì)較弱，與馮相比不能良好的將鐵餅控制在身后。

3.4、過(guò)渡階段

蘇在左腳著地時(shí)刻保持超越器械能力相對(duì)較強(qiáng)，較馮來(lái)說(shuō)能夠良好的將鐵餅控制在身后，蘇相對(duì)于馮旋形成扭轉(zhuǎn)姿勢(shì)強(qiáng)，保持較好的髖超越肩的姿勢(shì)，蘇、馮胸肩臂打開(kāi)幅度相對(duì)較小，超越器械能力不理想，對(duì)最后用力有一定的影響。

3.5最后用力階段

馮（0.24s）用時(shí)過(guò)長(zhǎng)，蘇（0.14s）用時(shí)相對(duì)合理，馮鐵餅出手速度相對(duì)較慢，應(yīng)加強(qiáng)專項(xiàng)訓(xùn)練來(lái)提高鐵餅出手速度，馮出手角度偏大，蘇出手角度偏小;馮、蘇出手高度相對(duì)合理。

參考文獻(xiàn)：

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[6]?牛曉強(qiáng).我國(guó)優(yōu)秀女子鐵餅運(yùn)動(dòng)員不同器械投擲技術(shù)特征的生物力學(xué)分析[D].西安體育學(xué)院，2014.

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作者簡(jiǎn)介：李俊茗（1991-）男，河南商丘人，學(xué)歷：碩士研究生，研究方向：運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練。

（作者單位：天府新區(qū)航空旅游職業(yè)學(xué)院）