廖輝和石智勇上挺技術(shù)特征的對比分析

楊依順，張春志，畢志遠

1 前言

舉重是我國的傳統(tǒng)優(yōu)勢體育項目，也是我國的主要奧運奪金項目［1］。挺舉是舉重比賽的第二個競賽動作，其成敗與否直接影響比賽的總成績［2］。廖輝在2013年波蘭弗羅茨瓦夫舉辦的世界舉重錦標賽中以挺舉198kg打破世界紀錄，在2014年哈薩克斯坦阿拉木圖舉行的世界舉重錦標賽中以挺舉193kg的成績榮獲該項目金牌。2016年在全國男子舉重錦標賽暨里約奧運會選拔賽男子69kg級比賽中，廖輝以挺舉196kg獲得該項目金牌。在2016年里約奧運會男子69kg級比賽中，石智勇在抓舉輸1kg的情況下，依靠強大的挺舉實力，最終以352kg的總成績?nèi)缭刚?，幫助團隊完成奧運四連冠，并在2019年泰國芭提雅舉重世錦賽男子73kg級別項目中以197kg的成績打破了挺舉世界紀錄，這位后起之秀在挺舉項目上展現(xiàn)了統(tǒng)治級別的實力，目前正在積極備戰(zhàn)東京奧運會。

通過查閱文獻發(fā)現(xiàn)，我國學者對舉重項目抓舉技術(shù)的相關(guān)研究較多，對挺舉技術(shù)的研究較少，對挺舉技術(shù)的定性描述較多，定量描述較少。根據(jù)目前我國男子舉重運動員比賽情況來看，我國運動員在提鈴至胸部分能力較強，但是上挺部分的技術(shù)較差［2］，所以本研究采用運動學的方法，對奧運冠軍廖輝和石智勇上挺技術(shù)的各階段特征、兩心距離進行對比分析，嘗試對上挺技術(shù)各特征時刻的技術(shù)特點以及人鈴系統(tǒng)的穩(wěn)定性進行定量描述，發(fā)現(xiàn)與挖掘兩位運動員的技術(shù)優(yōu)勢和不足之處，為教練員的科學指導和運動員的高效訓練提供數(shù)據(jù)支撐。

2 研究對象與方法

2.1 研究對象

以全國男子舉重錦標賽暨里約奧運會選拔賽中，廖輝挺舉196kg成功和石智勇挺舉195kg成功時的上挺技術(shù)動作為研究對象。

表1 運動員基本信息

2.2 研究方法

2.2.1 三維定點攝像測量法

在浙江江山舉行的全國男子舉重錦標賽暨里約奧運會選拔賽的現(xiàn)場，架設(shè)了兩臺型號為SONY DCRHC52E的攝像機進行拍攝。根據(jù)測量的要求，兩臺攝像機的主光軸應(yīng)成大約90°，采取50幀／s的拍攝頻率，事先采用PEAK三維的標定框架對運動員比賽場地進行空間三維坐標的標定，在攝像過程中需要其他拍攝條件保持一致，并且其他條件不會影響拍攝的要求，對廖輝第二次挺舉196kg成功和石智勇第三次挺舉195kg成功時的技術(shù)動作進行拍攝。

2.2.2 三維錄像解析法

采用德國的SIMI Motion 8.5.6三維運動分析系統(tǒng)對廖輝和石智勇上挺動作的圖像進行分析，解析采樣頻率為50Hz，采用6Hz低通濾波對原始數(shù)據(jù)進行平滑處理，使用DLT來計算空間坐標。

圖1 三維運動分析直角坐標系示意圖

2.2.3 對比分析法

對奧運冠軍廖輝和石智勇上挺技術(shù)的各階段特征、兩心距離進行對比分析，發(fā)現(xiàn)與挖掘兩位運動員的技術(shù)優(yōu)勢和不足之處。

2.3 動作階段劃分

上挺環(huán)節(jié)作為挺舉技術(shù)的重要組成部分，其動作階段被科研工作者劃分為預蹲、上挺發(fā)力、支撐與起立三個階段。因為下蹲支撐時，運動員的髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)角度較小，與箭步式下蹲技術(shù)相比，下蹲式技術(shù)涉及的伸膝伸髖動作需要消耗機體更多的能量。從運動學的角度來看，下蹲支撐最難控制的地方在于平衡的感知、杠－人距離、杠鈴的方向和速度、杠鈴重心在矢狀面的位移量。從逆向動力學角度來看，下蹲支撐時，涉及關(guān)節(jié)的反作用力和合肌力矩會影響人鈴系統(tǒng)的穩(wěn)定性?；谝陨显?，筆者將上挺技術(shù)分為四個階段：第1階段，預蹲階段（a～b）：膝關(guān)節(jié)角度開始變化的那一刻到膝關(guān)節(jié)角度彎曲至最小的那一刻；第2階段，上挺發(fā)力階段（b～c）：膝關(guān)節(jié)角度彎曲至最小的那一刻到杠鈴隨慣性上升到最高點的那一刻；第3階段，支撐階段（c～d）：杠鈴隨慣性上升到最高點的那一刻到第二次下蹲時杠鈴達到最低點的那一刻；第4階段，起立階段（d～e）：杠鈴達到最低點的那一刻到杠鈴經(jīng)過起立階段后杠鈴達到最大高度那一刻。

圖2 石智勇上挺各技術(shù)階段劃分圖

3 結(jié)果與分析

3.1 上挺技術(shù)各階段的特征分析

3.1.1 預蹲階段的特征分析

預蹲階段作為上挺技術(shù)的重要組成部分，分為積極預蹲階段和制動預蹲階段。顧鴻泉認為預蹲制動效果與下支撐的穩(wěn)定平衡、預蹲末速度、制動時間和距離有關(guān)［3］。廖輝和石智勇分別采用箭步式、下蹲式支撐方式，廖輝的支撐面遠遠大于石智勇的支撐面，更有利于下支撐穩(wěn)定平衡，石智勇的下蹲式支撐符合舉重 “ 低 ” 的原則，用力經(jīng)濟，利于舉起更大的重量。通過計算得出，廖輝預蹲制動時間為0.145s，石智勇預蹲制動時間為0.168s，由圖3可以看出，廖輝預蹲制動時間占預蹲階段總用時的34.69%，石智勇預蹲制動時間占預蹲階段總用時的36.44%，廖輝預蹲制動時間和時間比均小于石智勇，且小于我國優(yōu)秀選手的制動時長0.16s和百分比42.7%。廖輝預蹲制動的位移比40.54%小于石智勇的位移比56.02%，但實際兩人的預蹲制動距離相等，為0.083m。所以從制動時間這個指標上來看，廖輝的預蹲制動技術(shù)較好，因為制動時間和最大爆發(fā)力之間為負相關(guān)關(guān)系，所以預蹲末廖輝的爆發(fā)力更強。合理準確的預蹲制動技術(shù)可以節(jié)省上挺試舉過程中30%以上的功，優(yōu)秀運動員都會不同程度用到預蹲制動后杠鈴向上的彈力，比僅依靠上挺發(fā)力舉起的重量還要大，尤其在進行極限重量的試舉時，杠鈴在垂直方向上的形變，使杠鈴反彈時向上的彈性力大幅度增加［4］。

圖3 廖輝和石智勇預蹲階段的時間比和位移比

適宜的關(guān)節(jié)角度，尤其是膝關(guān)節(jié)角度是衡量舉重運動員該階段技術(shù)的一個重要的生物力學指標［5］。由表2可以看出，石智勇和廖輝在開始預蹲時刻的左右膝關(guān)節(jié)角度分別是175.924°和177.361°、155.421°和163.882°，預蹲階段末左右膝關(guān)節(jié)角度分別是117.997°和112.835°、104.096°和115.774°，與我國優(yōu)秀運動員預蹲階段末時刻膝關(guān)節(jié)最小角度115°比較接近，左右膝關(guān)節(jié)角度經(jīng)預蹲階段減小的幅度分別是57.927°和64.526°、51.325°和48.108°，左右髖關(guān)節(jié)角度經(jīng)預蹲階段減小的幅度分別是43.954°和27.599°、31.792°和26.259°。說明兩位運動員預蹲深度合理，體現(xiàn)了對身體姿勢良好的控制能力，合理的身體姿勢可以使第一次下蹲支撐時發(fā)力肌群的肌肉初長度被預先拉長，積累了彈性勢能。綜上，良好的預蹲技術(shù)為運動員之后的發(fā)力、支撐和起立階段奠定了力學和生理學基礎(chǔ)。

表2 廖輝和石智勇預蹲階段膝關(guān)節(jié)和髖關(guān)節(jié)角度變化

3.1.2 發(fā)力階段的特征分析

發(fā)力時杠鈴達到的最大速度和發(fā)力最大力量是運動員發(fā)力技術(shù)的直觀體現(xiàn)，也可以用來衡量運動員的運動潛力［6］。由表3可以看出，廖輝發(fā)力時長0.476s，占總時長18.87%，位移是0.445m，占總位移的42.22%，發(fā)力過程中杠心最大垂直速度是1.724m／s。石智勇發(fā)力階段時長0.404s，占總時長8.83%，位移是0.418m，占總位移的27.07%，發(fā)力過程中杠心最大垂直速度是1.663m／s，雖然廖輝的發(fā)力時長比石智勇發(fā)力時長要長，杠心在發(fā)力階段的位移卻比石智勇要大，建議廖輝在不影響現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，合理縮短發(fā)力時長，使杠鈴獲得更大的向上速度。慣性上升高度是評價運動員發(fā)力能力的重要參數(shù)，由發(fā)力階段中杠鈴速度最大時刻到杠鈴上升到最大高度時刻，經(jīng)計算得出，廖輝慣性上升高度為0.239m，大于石智勇慣性上升高度0.223m，說明廖輝充分聳肩提踵，繼續(xù)增加杠鈴高度，同時借助慣性作用贏得分腿下蹲時間［7］。從上面的數(shù)據(jù)可以看出，廖輝和石智勇在發(fā)力階段的杠心最大速度、杠鈴位移、發(fā)力時長、慣性上升高度都控制在合理的范圍，兩人進行對比，廖輝的技術(shù)更有優(yōu)勢，但需要縮短發(fā)力時長。

表3 石智勇和廖輝發(fā)力階段的運動學參數(shù)

3.1.3 支撐階段的特征分析

支撐階段是一個依靠內(nèi)力不斷調(diào)整的動態(tài)平衡過程，也是運動員最容易發(fā)生失誤的地方，此階段要求運動員控制好身體重心和杠鈴重心在矢狀軸上的距離，回落距離和回降速度的大小會影響撐接鈴的難度，膝關(guān)節(jié)和髖關(guān)節(jié)角度會影響人鈴系統(tǒng)在各個方向上的平衡。杠鈴最大回降速度是判斷運動員接鈴技術(shù)優(yōu)劣的生物力學指標之一，由表4可以看出，廖輝杠鈴最大回降速度是－0.374m／s，小于石智勇杠鈴最大回降速度－0.723m／s，廖輝此階段杠鈴回落距離是0.057m，小于石智勇的回落距離0.375m，這是由兩人不同的下蹲方式?jīng)Q定的。無論哪種下蹲方式，過大的回落距離和速度都不利于保持下蹲支撐的穩(wěn)定性，可以看出，兩人的杠鈴回落距離保持在合理的范圍內(nèi)，但石智勇在此階段的杠鈴回落距離比廖輝大，肌肉在較長時間內(nèi)做退讓性工作，來控制作用在人體的 “ 下砸力 ” ，所以他面臨的撐鈴難度更大。廖輝在此階段末左右膝關(guān)節(jié)角度分別是98.407°和118.904°，左右髖關(guān)節(jié)角度分別是152.101°和136.099°，均大于石智勇左右膝角51.483°和52.775°，左右髖角46.633°和63.847°，廖輝的人鈴合重心高度是1.331m，大于石智勇人鈴合重心高度1.034m，廖輝在支撐階段和起立階段用時分別是0.267s和1.362s，均小于石智勇支撐階段和起立階段用時0.942s和2.767s，且廖輝時間比10.58%和53.98%均小于石智勇時間比20.60%和60.50%，說明廖輝的技術(shù)結(jié)構(gòu)和膝髖角度有利于更快地完成下蹲和上舉動作，符合 “ 快 ” 的舉重原則。石智勇膝髖角度小，下蹲很深，有利于最大程度地激發(fā)身體潛力去挑戰(zhàn)極限重量，但是需要運動員良好的專項柔韌素質(zhì)、力量素質(zhì)、平衡感知能力以及主要肌群的協(xié)調(diào)配合能力。

表4 廖輝和石智勇支撐階段的運動學參數(shù)

3.1.4 起立階段的特征分析

速度是舉重技術(shù)的重要評價指標，杠鈴垂直方向上速度變化的趨勢，是運動員力量的技術(shù)體現(xiàn)。圖4、圖5分別表示兩位運動員支撐與起立階段杠鈴重心和人體重心在垂直方向上的速度變化趨勢（以下簡稱兩心速度），廖輝支撐起立階段總時長1.629s，用時0.2s，兩心速度變化大致相同，但在0.8s處，兩心速度差達到最大。石智勇支撐起立階段總時長3.709s，用時0.3s，兩心速度變化大致相同，之后速度差變化比較穩(wěn)定。由此得出，與廖輝相比，石智勇在更短的時間內(nèi)將兩心速度差穩(wěn)定在較小范圍，兩心速度同步化程度更高，說明石智勇對速度的大小和方向有超強的控制能力，身體重心和杠鈴重心的運動軌跡完全相同，完美地體現(xiàn)了 “ 近 ” 的舉重原則。

圖4 廖輝杠鈴重心和人體重心的垂直速度曲線特征比較

圖5 石智勇杠鈴重心和人體重心的垂直速度曲線特征比較

3.2 杠鈴重心和身體重心（以下簡稱兩心）在矢狀軸的距離

挺舉期間杠鈴的水平位移是用來評價運動員挺舉技術(shù)的一個常用的運動學變量，杠鈴水平方向上移動的軌跡說明運動員在杠鈴重心和人體支撐面之間轉(zhuǎn)換的重量，常用來評價技術(shù)不穩(wěn)定的程度或正確執(zhí)行完整動作需要修正的程度［2］。由表5可以看出，廖輝和石智勇在預蹲階段兩心距離較小，積極預蹲階段末兩心距離分別是0.017m、0.005m，預蹲制動階段末兩心距離分別是0.007m、0.013m，這一數(shù)值符合我國優(yōu)秀舉重運動員上挺預蹲階段杠人間距前后方向低于5cm的范圍［7］，兩心距離越小，阻力臂越小，保持了杠鈴的穩(wěn)定性，符合 “ 近 ” 的舉重原則。發(fā)力階段初時刻兩心距離分別是0.001m、0.006m，距離較小，便于發(fā)力。慣性上升末時刻廖輝和石智勇兩心距離分別是0.054m和0.036m，這是因為慣性上升階段由于甩臂帶鈴的作用杠鈴會出現(xiàn)先向前的水平位移，然后又向后的水平位移，體現(xiàn)在杠鈴軌跡上就會出現(xiàn)一個弧線?；亟邓俣茸畲髸r，兩心距離幾乎為零，支撐階段末時刻兩心距離分別是0.039m、0.040m，穩(wěn)定在5cm以內(nèi)，兩心距離越小，阻力臂越小，有利于保持杠鈴的穩(wěn)定性，符合 “ 近 ” 的舉重原則。

表5 廖輝和石智勇上挺特征時刻兩心在矢狀軸的距離（單位：m）

4 結(jié)論

4.1 廖輝制動時間比石智勇短，所以預蹲末廖輝的爆發(fā)力更大，準確合理的制動技術(shù)可以節(jié)省上挺試舉動作中30%以上的功，制動時間這一指標反映出廖輝的上挺技術(shù)更經(jīng)濟。但廖輝發(fā)力時長大于石智勇，建議廖輝縮短發(fā)力時長，使杠鈴獲得更大的垂直速度，建議石智勇縮短制動時間。

4.2 廖輝在杠鈴垂直位移、慣性上升高度指標上比石智勇更有優(yōu)勢，說明廖輝發(fā)力效果更好，充分聳肩提踵，繼續(xù)增加杠鈴高度，利于借助慣性作用贏得分腿下蹲時間。

4.3 從杠鈴最大回降速度指標上看出，廖輝撐接鈴技術(shù)優(yōu)于石智勇。在支撐與起立階段，石智勇兩心速度同步化程度更高，且在較短的時間內(nèi)使兩心運動軌跡趨于一致，說明石智勇對速度的大小和方向具有超強的控制能力。

4.4 在上挺技術(shù)中，兩位運動員各特征時刻的杠人距離均在5cm左右，有利于保持杠鈴的穩(wěn)定性，符合 “ 近 ” 的舉重原則。