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摘要:运用三维摄影解析和运动学的方法,对我国女子铅球优秀运动员李梅菊等在2003年石家庄全国田径大奖赛上的最后用力阶段的技术进行运动学分析并与前国手李梅素、黄志红和隋新梅进行了对比,发现我国新老女子铅球运动员的最后用力技术存在差异。
关键词:铅球;最后用力技术;三维运动学
中图分类号:G824.1 文献标识码:A 文章编号:1007—3612(2006)11—1572—02
我国女子铅球运动水平在中国田径运动中一直处于领先的位置,但目前新一代铅球运动员的成绩与曾创造过辉煌业绩的老将李梅素、黄志红和隋新梅相比,还有一定的差距,本文试图通过三维运动学对我国女子铅球新老运动员最后用力技术进行定量分析,以运动生物力学方法探询原因,为我国女子铅球技术的发展提供一定的理论依据。
1 研究对象与方法
1.1研究对象研究对象是1997年10月于上海举行的第八届全运会取得女子铅球前三名的运动员:隋新梅、黄志红、李梅素;及2003年8月于石家庄举行的全国田径大奖赛取得前三名的运动员:李梅菊、姜萍、钱春华。对她们最好成绩的最后用力技术进行对比分析,研究对象的基本情况见表1。
1.2研究方法
1.2.1近景动态立体摄影的测量方法 为使两次采集的数据具有可比性,本文数据的采集是采用同样的近景动态立体的测量方法,对1997年第八届全运会女子铅球决赛及2003年全国田径大奖赛女子铅球比赛使用的均为三部带有电子快门的M9000松下摄影机,对运动员现场比赛进行定点拍摄,拍摄频率为50 Hz,在投掷圈内同时拍下国家体科所一号立体辐射三维框架,3台摄影机均在运动员进入场地前开机,中间不停机,完整地记录了运动员推铅球过程中的情况。
1.2.2三维运动学分析法前后两次比赛的数据处理同样应用爱捷运动录像快速反馈分析系统,通过三维图像分系测量软件对运动员成绩进行计算,得出试掷过程中的运动学参数。解析选用日本松井秀治人体模型,按照人体模型关节点和附加点的方式进行图像采集和数据计算。图像经过数字化后,采用低通数字滤波法进行平滑处理,滤波频率=8。
2 结果与讨论
2.1对最后用力开始阶段技术的对比分析最后用力阶段的开始部分是指滑步结束之后,从摆动腿着地瞬间开始到摆动腿被压迫至最大弯屈为止。这一部分是从其主要任务是保持铅球已获得的运动速度,为投掷臂的加速用力进行最后的神经、肌肉准备。最后用力的开始主要是右膝和右踝的内转,并以右腿的转蹬推动髋部侧移,同时由于此时上体并没有主动抬起,因而造成身体左侧肌群最大程度的拉紧,为最后用力的加速阶段创造良好的力学条件。这一阶段的技术特征是:时间短、动作幅度小、铅球运行距离较小。表2(A)、(B)是两次大赛六名选手这一部分的技术参数。
这一部分的主要任务在生理学(3)和生物力学(2)上表现在下肢带肌肉及关节向投掷方向的扭转并做有力的支撑,而身体的左侧则被充分的拉长。从表1(A)来看隋新梅、黄志红和李梅素三员老将的肩转动角(S=19)均小于髋转动角(S=23.3),这说明她们的下肢带的转动幅度大于上肢带,因而造成左侧肌群被拉长,而三位新手的肩转动角和髋转动角分别为S=45.6、S=46,肩转动角和髋转动角不仅转动幅度大而且差别小,特别是姜萍的肩转动角大于髋转动角,也就是说她超越器械的效果并不理想。这一点在表2(B)中的铅球速度上也可以看出,姜萍此时铅球的速度大于其他运动员,而李梅菊和钱春华此时铅球的速度也相对较大,这说明肩部过早地向投掷方向移动而影响了充分地超越器械。另外从此时铅球运动轨迹来看,三名老运动员的铅球垂直运动轨迹要小于姜萍和钱春华,只有李梅菊的略小,而铅球垂直运动轨迹过大,必然是此时铅球的起伏差大,对投掷最后用力部分有着不利的影响。
从以上几个方面来看,我国女子铅球运动员在最后用力的开使阶段的技术还是隋新梅、黄志红和李梅素更加稳定,她们在开始发力时并不是急于抬高上体,而是通过增加髋的转动幅度来使左侧肌群的收缩前的初长度处于良好的状态,铅球运行相对稳定。而几名新队员在这方面的技术还存在着不完善的地方。以上是对最后用力第一部分的分析,接着我们再对最后用力的第二部分进行分析。
2.2对最后用力技术第二部分的对比分析(1) 最后用力的第二部分是指从左腿被迫压弯最大角度开始到铅球最后出手这一阶段。主要任务就是使铅球以最快的速度在尽可能的高度上以适易的角度将球推出。表3是六名女运动员最后出手瞬间的部分技术参数。
这一部分身体应充分伸展,右腿尽力蹬伸、有力撑蹬左腿,髋转至正前方,固定左侧,抬头挺胸将球推出。从最后用力第一部分开使到最后出手瞬间,应尽可能延长投掷臂的工作距离,并以最短的时间内完成这一动作。从表3中我们可以看出随新梅、黄志红和李梅素三人的铅球运行轨迹相对较长,分别为168.4、169.2、161.7 cm,耗时分别为0.2、0.19、0.18秒,因而出手速度都超过了13 m/s,这与她们在最后用力第一部分中稳定上体、充分蹬转髋的良好技术动作是分不开的。从最后出手的速度上来看虽然新老队员出手速度相差不大,但三位新运动员铅球的运行轨迹相对不是很长,(S=145.8cm),因此获得的出手速度都没有超过13 m/S,而姜萍在最后用力过程中耗时虽然均为0.16 s是最短的,但因最后用力的开始部分上体抬起的过早而影响了铅球运行轨迹的长度(137.0),所以她们的铅球出手速度并不快,运动成绩也不太理想。另外从这几名运动员的头侧屈角和肩侧屈角也可以看出,几名老运动员左侧屈得较为利害,这说明她们在发力前身体的预先状态控制得比较好,使左侧的收缩和右侧的伸展都比较充分,因而能最大程度地发挥肌肉的力量。
3 结论与建议
3.1结论我国女子铅球运动的水平目前停滞不前,新生代运动员的水平没有突破有其技术原因,在最后用力阶段有如下几方面因素。
1)最后用力开始时上体控制不稳,造成上体抬起过早而影响了最后用力的工作距离(姜萍、钱春华)。
2)最后用力开始阶段髋的转动幅度不够,而肩的转动则出现不应有的幅度。
3)右腿支撑不够稳固膝角较大,造成上体上抬过早。
3.2建议新一代女子运动员应大力加强最后用力部分的技术练习,特别是最后用力的开始部分,应在尽量保持右腿膝角不变的情况下,加大蹬地转髋的力度,同时要尽力控制上体的姿态不发生改变,使左侧的肌肉充分的拉长、右侧的肌肉充分压缩,为增大力作用于铅球上的工作距离以及肌肉的暴发式用力提供最有力的保证。
注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。
关键词:铅球;最后用力技术;三维运动学
中图分类号:G824.1 文献标识码:A 文章编号:1007—3612(2006)11—1572—02
我国女子铅球运动水平在中国田径运动中一直处于领先的位置,但目前新一代铅球运动员的成绩与曾创造过辉煌业绩的老将李梅素、黄志红和隋新梅相比,还有一定的差距,本文试图通过三维运动学对我国女子铅球新老运动员最后用力技术进行定量分析,以运动生物力学方法探询原因,为我国女子铅球技术的发展提供一定的理论依据。
1 研究对象与方法
1.1研究对象研究对象是1997年10月于上海举行的第八届全运会取得女子铅球前三名的运动员:隋新梅、黄志红、李梅素;及2003年8月于石家庄举行的全国田径大奖赛取得前三名的运动员:李梅菊、姜萍、钱春华。对她们最好成绩的最后用力技术进行对比分析,研究对象的基本情况见表1。
1.2研究方法
1.2.1近景动态立体摄影的测量方法 为使两次采集的数据具有可比性,本文数据的采集是采用同样的近景动态立体的测量方法,对1997年第八届全运会女子铅球决赛及2003年全国田径大奖赛女子铅球比赛使用的均为三部带有电子快门的M9000松下摄影机,对运动员现场比赛进行定点拍摄,拍摄频率为50 Hz,在投掷圈内同时拍下国家体科所一号立体辐射三维框架,3台摄影机均在运动员进入场地前开机,中间不停机,完整地记录了运动员推铅球过程中的情况。
1.2.2三维运动学分析法前后两次比赛的数据处理同样应用爱捷运动录像快速反馈分析系统,通过三维图像分系测量软件对运动员成绩进行计算,得出试掷过程中的运动学参数。解析选用日本松井秀治人体模型,按照人体模型关节点和附加点的方式进行图像采集和数据计算。图像经过数字化后,采用低通数字滤波法进行平滑处理,滤波频率=8。
2 结果与讨论
2.1对最后用力开始阶段技术的对比分析最后用力阶段的开始部分是指滑步结束之后,从摆动腿着地瞬间开始到摆动腿被压迫至最大弯屈为止。这一部分是从其主要任务是保持铅球已获得的运动速度,为投掷臂的加速用力进行最后的神经、肌肉准备。最后用力的开始主要是右膝和右踝的内转,并以右腿的转蹬推动髋部侧移,同时由于此时上体并没有主动抬起,因而造成身体左侧肌群最大程度的拉紧,为最后用力的加速阶段创造良好的力学条件。这一阶段的技术特征是:时间短、动作幅度小、铅球运行距离较小。表2(A)、(B)是两次大赛六名选手这一部分的技术参数。
这一部分的主要任务在生理学(3)和生物力学(2)上表现在下肢带肌肉及关节向投掷方向的扭转并做有力的支撑,而身体的左侧则被充分的拉长。从表1(A)来看隋新梅、黄志红和李梅素三员老将的肩转动角(S=19)均小于髋转动角(S=23.3),这说明她们的下肢带的转动幅度大于上肢带,因而造成左侧肌群被拉长,而三位新手的肩转动角和髋转动角分别为S=45.6、S=46,肩转动角和髋转动角不仅转动幅度大而且差别小,特别是姜萍的肩转动角大于髋转动角,也就是说她超越器械的效果并不理想。这一点在表2(B)中的铅球速度上也可以看出,姜萍此时铅球的速度大于其他运动员,而李梅菊和钱春华此时铅球的速度也相对较大,这说明肩部过早地向投掷方向移动而影响了充分地超越器械。另外从此时铅球运动轨迹来看,三名老运动员的铅球垂直运动轨迹要小于姜萍和钱春华,只有李梅菊的略小,而铅球垂直运动轨迹过大,必然是此时铅球的起伏差大,对投掷最后用力部分有着不利的影响。
从以上几个方面来看,我国女子铅球运动员在最后用力的开使阶段的技术还是隋新梅、黄志红和李梅素更加稳定,她们在开始发力时并不是急于抬高上体,而是通过增加髋的转动幅度来使左侧肌群的收缩前的初长度处于良好的状态,铅球运行相对稳定。而几名新队员在这方面的技术还存在着不完善的地方。以上是对最后用力第一部分的分析,接着我们再对最后用力的第二部分进行分析。
2.2对最后用力技术第二部分的对比分析(1) 最后用力的第二部分是指从左腿被迫压弯最大角度开始到铅球最后出手这一阶段。主要任务就是使铅球以最快的速度在尽可能的高度上以适易的角度将球推出。表3是六名女运动员最后出手瞬间的部分技术参数。
这一部分身体应充分伸展,右腿尽力蹬伸、有力撑蹬左腿,髋转至正前方,固定左侧,抬头挺胸将球推出。从最后用力第一部分开使到最后出手瞬间,应尽可能延长投掷臂的工作距离,并以最短的时间内完成这一动作。从表3中我们可以看出随新梅、黄志红和李梅素三人的铅球运行轨迹相对较长,分别为168.4、169.2、161.7 cm,耗时分别为0.2、0.19、0.18秒,因而出手速度都超过了13 m/s,这与她们在最后用力第一部分中稳定上体、充分蹬转髋的良好技术动作是分不开的。从最后出手的速度上来看虽然新老队员出手速度相差不大,但三位新运动员铅球的运行轨迹相对不是很长,(S=145.8cm),因此获得的出手速度都没有超过13 m/S,而姜萍在最后用力过程中耗时虽然均为0.16 s是最短的,但因最后用力的开始部分上体抬起的过早而影响了铅球运行轨迹的长度(137.0),所以她们的铅球出手速度并不快,运动成绩也不太理想。另外从这几名运动员的头侧屈角和肩侧屈角也可以看出,几名老运动员左侧屈得较为利害,这说明她们在发力前身体的预先状态控制得比较好,使左侧的收缩和右侧的伸展都比较充分,因而能最大程度地发挥肌肉的力量。
3 结论与建议
3.1结论我国女子铅球运动的水平目前停滞不前,新生代运动员的水平没有突破有其技术原因,在最后用力阶段有如下几方面因素。
1)最后用力开始时上体控制不稳,造成上体抬起过早而影响了最后用力的工作距离(姜萍、钱春华)。
2)最后用力开始阶段髋的转动幅度不够,而肩的转动则出现不应有的幅度。
3)右腿支撑不够稳固膝角较大,造成上体上抬过早。
3.2建议新一代女子运动员应大力加强最后用力部分的技术练习,特别是最后用力的开始部分,应在尽量保持右腿膝角不变的情况下,加大蹬地转髋的力度,同时要尽力控制上体的姿态不发生改变,使左侧的肌肉充分的拉长、右侧的肌肉充分压缩,为增大力作用于铅球上的工作距离以及肌肉的暴发式用力提供最有力的保证。
注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。