楊 宏 鄭松波

(江西師范大學體育學院,江西南昌 330022)

優(yōu)秀男子健美操運動員屈體分腿跳成俯撐的運動學分析

楊 宏 鄭松波

(江西師范大學體育學院,江西南昌 330022)

在競技健美操的比賽中,難度動作高質量的完成是運動員取得比賽好成績的關鍵,通過對我國優(yōu)秀男子健美操運動員屈體分腿跳成俯撐的運動學分析,獲得其運動學參數,進一步明確其技術概念和動作結構,分析正確技術動作的要領,探討其變化的基本規(guī)律,從而促進健美操項目的理論構建,完善學科體系,為科學訓練提供理論依據,為教練員運動員難度動作技術診斷及選材提供科學客觀的依據。

健美操;屈體分腿跳;運動學

隨著競技健美操的技術規(guī)則更新與變化,難度動作在競技健美操比賽中的地位是顯而易見的,新規(guī)則規(guī)定運動員在比賽中必須完成一定的難度動作分值,只有當運動員在規(guī)定的難度動作組別及數量達到要求時才給運動員難度動作分值,否則只能得到完成動作本身的分值。在近幾年的國際大賽中不難發(fā)現(xiàn),難度動作在競技健美操比賽中是影響運動員成績的重要因素之一,為此教練員和運動員都非常重視難度動作的訓練,并且越來越重視采取科學系統(tǒng)化的訓練手段來提高運動員的技術水平。在競技健美操的比賽中,難度動作高質量的完成是運動員取得比賽好成績的關鍵,對優(yōu)秀運動員的難度動作進行研究是競技健美操技術研究的重要課題。本研究從運動學角度對我國優(yōu)秀男子競技健美操運動員屈體分腿跳成俯撐動作技術進行研究,通過定量分析,探討屈體分腿跳成俯撐動作技術運動學特征,以便更加深入研究屈體分腿跳成俯撐動作的技術結構和特征,為進一步促進我國競技健美操運動技術水平的發(fā)展和提高提供科學客觀的依據。

1 研究對象和方法

1.1 研究對象

胡邦達,國家一級運動員,世界健美操錦標賽少乙銀牌;邱暮雨,國家一級運動員,世界健美操錦標賽少甲銅牌;倪振華,國際健將運動員,世界健美操錦標賽混雙第八名。

1.2 研究方法

1.2.1 文獻資料法

主要查閱健美操、運動生物力學方面的文獻與著作,參閱了國際體操聯(lián)合會頒布的國際健美操競賽規(guī)則。

1.2.2 運動學研究

使用兩臺PanasonicNV-GS320攝像機在健美操訓練館的標準比賽場地(競賽木地板)進行拍攝,攝像機拍攝速度50fps,攝像機高度為1.20m,兩臺攝像機主光軸夾角約為90°,攝像機距離拍攝對象15m,拍攝動作前先拍攝框架,然后,移開三維框架,在運動員做直角支撐轉體720°難度動作時進行兩機定點同步攝像。采用德國進口SIMI-motion三維動作解析系統(tǒng)軟件對所拍攝的直角支撐轉體720°難度動作全過程進行圖像采樣并進行逐格解析和計算,應用SIMI-motion三維動作解析系統(tǒng)內置人體模型,通過對每格畫面中的人體18個關節(jié)點進行數字化,得出原始數據,采用數字低通濾波法對原始數據進行平滑處理,獲得難度動作的運動學參數。

1.2.3 數理統(tǒng)計法

用Excel2003對原始數據進行相應處理和圖形繪制。

2 結果與分析

根據屈體分腿跳成俯撐技術競賽規(guī)則將難度動作分為三個階段:起跳階段:起跳腳著地時刻至起跳腳離地時刻;騰空階段:起跳腳離地時刻至手腳落地時刻;落地階段:手腳落地時刻至緩沖成靜止姿態(tài)。

本研究在屈體分腿跳成俯撐整個動作過程運動學參數中,主要觀察屈體分腿跳成俯撐動作過程中重心的變化,和空中姿態(tài)的展示以及起跳蹬伸與落地緩沖兩階段中相關運動學參數的變化情況。

2.1 重心的運動學分析

跳躍類動作所表現(xiàn)的質量在于空中能準確、優(yōu)美、高質量地完成動作及有利于下落時銜接好下一個動作。運動員要力求騰空至最大高度,只有騰空高,才有足夠的空中時間去完成與控制好各種空中的動作,表現(xiàn)出高雅的空中造型,并為落地作好充分的準備。因為競技健美操都要求在騰空階段做出特定的空中姿態(tài),所以除了騰空高度以外,對身體的控制能力要求很高,要求運動員具備更加全面的身體素質與技能。競技健美操規(guī)則中對跳躍類動作也做了相應的規(guī)定:難度動作必須最大極限的展示爆發(fā)力和最大的動作幅度,身體在空中的姿態(tài)必須清晰。在表1中可以得出胡邦達的騰空高度是0.50m,邱暮雨的騰空高度是0.90m,倪振華的騰空高度是0.80m,這些數據表明邱暮雨和倪振華具有充分的空中姿態(tài)展示時間和高度。

在錄像資料中發(fā)現(xiàn),邱暮雨和倪振華的騰空高度很高,整個空中動作完成的干凈利落,且有清晰的空中姿態(tài)展示。在表1中,胡邦達的騰空時間為0.59s,與倪振華相比較,騰空時間少了0.17s,因為胡邦達的騰空高度只有0.50m,導致空中停留時間較短,不利于從容展示空中姿態(tài)。在表1中,胡邦達的蹬離地面瞬間重心的垂直速度是2.05m/s,邱暮雨的蹬離地面瞬間重心的垂直速度是2.83m/s,倪振華的蹬離地面瞬間重心的垂直速度是2.95m/s。把三位運動員的垂直速度比較一下就可以發(fā)現(xiàn)胡邦達的垂直速度比倪振華小了0.90 m/s,所以運動員要想獲得一定的騰空高度就必需在助跑結束時積極制動,把助跑加速獲得的水平速度轉換成垂直速度,加大瞪伸離地瞬間的重心垂直速度,才能獲得一定的騰空高度和騰空時間來高質量的完成空中動作。

表1 屈體分腿跳成俯撐重心運動學參數

2.2 起跳緩沖和蹬伸階段動作的分析

起跳的目的是為了使人體保持一定水平速度的前提下,獲得盡可能大的垂直速度,使身體從地面蹬離后獲得更好的騰空高度,為做出飄逸自如的騰空姿態(tài)創(chuàng)造條件。起跳分為緩沖和蹬伸兩個階段。緩沖階段是運動員在起跳腳著地瞬間開始屈膝緩沖到最大緩沖時刻這一時段,主要目的是獲得理想的彈性勢能和主要發(fā)力肌群的最佳發(fā)力初長度。

表2 緩沖階段髖、膝、踝關節(jié)角度參數

表2中是三位運動員的緩沖階段的髖、膝和踝關節(jié)角度參數,可以看出三位運動員在緩沖階段膝關節(jié)的緩沖幅度是最大的,平均變化幅度為48°,其次是髖關節(jié)的緩沖幅度,平均變化幅度為37°,踝關節(jié)的緩沖幅度相對較小,平均緩沖幅度為32°。三位運動員積極的屈膝屈踝緩沖使得膝關節(jié)踝關節(jié)處于一個有利于蹬伸的角度,使得起跳腿的伸肌群做退讓性收縮,增加各關節(jié)肌群的彈性勢能,獲得主動收縮發(fā)力肌群的最佳發(fā)力初長度,另外也增加了發(fā)力的作用時間,使緩沖動作結束轉為蹬伸時,增加了肌肉所做的功,從而使人體獲得更大的動能,有利于下一個環(huán)節(jié)的動作蹬伸動作的完成。胡邦達的膝關節(jié)緩沖幅度較小,所以在蹬伸階段用時比另外兩位運動員少,胡邦達的蹬伸離地瞬間重心的垂直速度在三位運動員中也是最小的,所以胡邦達的屈膝緩沖幅度較小沒有積極緩沖制動,導致垂直向上速度不大,從而制約了胡邦達的騰空高度,使得騰空時間短,也影響了空中動作姿態(tài)的展示。

2.3 空中姿態(tài)動作的分析

在競技健美操規(guī)則中,對空中動作的要求是運動員完成難度動作時有清晰的空中姿態(tài)。要做到完美的空中姿態(tài)展示,蹬離前獲得良好的垂直初速度是基礎,蹬離后身體各主要部位的協(xié)同配合成為優(yōu)美空中姿態(tài)的關鍵。

表3 空中姿態(tài)的運動學參數

根據競技健美操規(guī)則,屈體分腿跳成俯撐的空中姿態(tài)要求:雙腿舉至空中成分腿屈體位置(軀干夾角90°)雙腿平行或高于水平位置,手臂與軀干高于雙腿伸展開,軀干與雙腿的夾角不大于60°。表3表明,三位運動員的雙腿都高于水平位置達到規(guī)則要求。三位運動員的空中姿態(tài)沒有出現(xiàn)在重心達到最高點時,而是在重心下降過程中出現(xiàn),這與教練員觀察與運動員感覺不一致。三位運動員的空中姿態(tài)展示分別是:邱暮雨是在重心下降0.25m時出現(xiàn);倪振華是在重心下降0.03m時出現(xiàn);胡邦達是在重心下降0.01m時出現(xiàn);數據表明,倪振華與胡邦達應該是在接近重心最高點時形成的分腿跳空中姿態(tài),邱暮雨則在重心稍微下降時形成空中姿態(tài),這就要求運動員在訓練時一定要注意強調有意識的在重心達到最高點時完成空中姿態(tài)展示。

從表3中可以發(fā)現(xiàn),邱暮雨在空中姿態(tài)展示時,兩腿分開角度是176.76°,接近180°的劈叉動作,且左右腿與軀干夾角僅為40°左右,幾乎完美的展示了空中動作,重心高度達到1.46m,這也充分顯示邱暮雨具有很好的身體素質,表現(xiàn)出爆發(fā)力好,身體肌肉控制能力強,具有良好的身體柔韌性。在表3的左右腿與XY水平面夾角的數據中得出:胡邦達左右腳相差5.44°,說明胡邦達在騰空過程中,左右腳沒有能夠很好的保持在同一水平面上,出現(xiàn)了一定程度的上下分離;倪振華左右腳相差5.88°,倪振華出現(xiàn)了與胡邦達同樣的現(xiàn)象,就是在空中姿態(tài)展示時出現(xiàn)兩腳不在一個水平面上,存在一高一低現(xiàn)象;邱暮雨左右腳相差0.04°,表明邱暮雨在整個騰空過程中,下肢左右側保持著非常好的空中姿態(tài)。在表3中顯示,胡邦達軀干與左腿的角度是80.08°,軀干與右腿的角度是86.25°,不符合軀干與雙腿的夾角不大于60°的競技健美操規(guī)則規(guī)定,在以后的訓練中要及時糾正。

2.4 落地緩沖階段動作分析

落地緩沖階段作為整個難度動作的后續(xù)階段,落地緩沖動作的好壞將直接影響到難度動作完成情況,所以落地緩沖是整個難度動作后續(xù)階段的關鍵。運動員展示空中姿態(tài)后緊接著是身體下落,在下落過程中因為身體是向前傾,雙腳還是分腿狀態(tài),所以在下落過程中雙腿要積極并攏,以便落地階段保持完美的身體標準姿態(tài),這樣一來越早完成身體姿態(tài)調整越有利于出色完成著地緩沖動作,減少各個關節(jié)的受傷幾率,同時也為落地成標準姿態(tài)做準備。

表4 落地緩沖階段左肩、左肘、左腕關節(jié)角度參數

表4中是三位運動員左肩、左肘、左腕關節(jié)的緩沖階段運動學參數,運動員在落地時積極屈腕,屈肘,肩關節(jié)外展,以減少對地面的沖擊力,也就減少了地面對肢體的反作用力。在緩沖階段的肩肘腕關節(jié)角度參數中發(fā)現(xiàn),在落地時肘關節(jié)緩沖幅度最大,緩沖幅度為90°-120°之間,其次是肩關節(jié),緩沖幅度在30°-50°之間,所以在落地緩沖階段,主要靠肘關節(jié)和肩關節(jié)緩沖完成動作。腕關節(jié)緩沖幅度較小,緩沖幅度在20°-30°之間,腕關節(jié)緩沖主要是用來支撐身體以保持標準身體姿態(tài)。運動員的積極屈腕,同時也避免了整個身體對地面的沖擊力過大,而對腕關節(jié)的反作用力加大,減少腕關節(jié)受傷的風險率。

表5 落地緩沖階段左髖、左膝、左踝關節(jié)角度參數

表5反映了屈體分腿跳成俯撐最后階段,落地緩沖過程中左髖、左膝、左踝關節(jié)的運動學參數。在空中落地瞬間髖關節(jié)處于屈髖狀態(tài),落地后,髖關節(jié)繼續(xù)伸髖,使髖角增大,髖角增大450左右,從而保持身體的伸直姿態(tài);膝關節(jié)基本上保持空中的伸直狀態(tài),落地后雖然膝關節(jié)有微小變化,但是不明顯;落地緩沖過程中,動作技術要求是手腳同時著地,踝關節(jié)因此起到重要的緩沖作用,因此踝關節(jié)角度變化很明顯,運動員積極屈踝,緩沖幅度在40-600之間。

3 結論

1)研究發(fā)現(xiàn)在騰空動作中,要想達到一定的騰空高度就必須在助跑結束階段積極制動,把助跑獲得的水平速度轉換成垂直速度,同時屈膝緩沖獲得理想的彈性勢能和主要發(fā)力肌群的最佳發(fā)力初長度。

2)在空中姿態(tài)展示時重心達到最高點時形成的分腿跳空中姿態(tài)是最佳動作姿態(tài),左右腿在空中的位置及左右腿與軀干的夾角等要求運動員具有良好的身體素質才能很好的展示空中動作,所以運動員要加強肌肉的爆發(fā)力和肌肉的控制能力以及身體的柔韌性訓練。

3)在落地緩沖階段肘關節(jié)緩沖幅度在900-1200之間,肩關節(jié)緩沖幅度在300-500之間,腕關節(jié)緩沖幅度在200-300之間,所以在落地緩沖階段主要靠肘關節(jié)和肩關節(jié)緩沖完成動作。

4)在落地緩沖階段髖關節(jié)緩沖幅度在450左右,踝關節(jié)緩沖幅度在400-600之間,所以落地緩沖動作主要是以伸髖屈踝來完成,從而減少對踝關節(jié)損傷,以便更好完成空中下落成俯撐姿態(tài)。

[1]鄭秀瑗.現(xiàn)代運動生物力學[M].北京:國防工業(yè)出版社,2002.

[2]杜熙茹.對1994—2008競技健美操規(guī)則中藝術與難度變化的研究[J].成都體育學院學報,2006,32(3):82-85.

[3]楊鋒.對競技健美操C組跳躍類0.9分值難度動作的運動學分析[J].山東體育學院學報,2006,22(3).

The Kinematical Analysis of Straddle Jump to Push Up of Aerobics Gymnastic

Yang Hong,Zheng Songbo
(Jiangxi Normal Univrsity,Nangchang,330022,Jiangxi,China)

This study explores the rule of straddle jump to push up of aerobics gymnasts by measuring and analysing the kinematical data of the movement.This study will clarify the concept,skill structure and key points of the movement,which may provide scientific evidences for coaches and researchers on motor skill diagnosis and talent selection of elite aerobics gymnastic.

aerobics;straddle jump;kinematical

G831.3

A

1672-1365(2011)02-0047-03

2010-11-26;

2010-12-21

江西省教育科學“十一五”規(guī)劃課題(07Y B008)。

楊宏(1972-),女,江西樟樹人,碩士,講師,研究方向:體育教學與訓練。