張 龍,畢志遠(yuǎn)

(太原師范學(xué)院 體育系,山西 晉中 030619)

優(yōu)秀男子舉重運(yùn)動員抓舉技術(shù)的運(yùn)動學(xué)研究

張 龍,畢志遠(yuǎn)

(太原師范學(xué)院 體育系,山西 晉中 030619)

通過使用三維運(yùn)動學(xué)測試方法,獲得4名優(yōu)秀男子舉重運(yùn)動員比賽條件下的抓舉技術(shù)三維運(yùn)動學(xué)參數(shù),根據(jù)抓舉技術(shù)特點(diǎn)劃分不同運(yùn)動階段,對每階段運(yùn)動員與杠鈴運(yùn)動學(xué)參數(shù)進(jìn)行研究,探討運(yùn)動員抓舉過程中踝、膝、髖三個(gè)關(guān)節(jié)角度以及杠鈴重心垂直速度隨時(shí)間變化曲線的規(guī)律,揭示優(yōu)秀舉重運(yùn)動員抓舉技術(shù)的運(yùn)動學(xué)特點(diǎn)和規(guī)律．

舉重;抓舉;運(yùn)動學(xué)

抓舉訓(xùn)練技術(shù)日趨完善,訓(xùn)練理論也更加系統(tǒng)化科學(xué)化,運(yùn)動員所能舉起的重量也越來越接近于人類的極限重量,所以在極限負(fù)荷下運(yùn)動員必須以最符合生物力學(xué)規(guī)律的形式完成動作,優(yōu)秀運(yùn)動員的技術(shù)模式可以作為極具價(jià)值的典范[1]．對優(yōu)秀舉重運(yùn)動員比賽條件下試舉大重量成功時(shí)的抓舉技術(shù)進(jìn)行研究,找出優(yōu)秀運(yùn)動員抓舉技術(shù)的特征及規(guī)律,對舉重訓(xùn)練和實(shí)踐有重要參考價(jià)值,為提高我國舉重抓舉成績提供幫助．

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

研究了倫敦奧運(yùn)會冠軍呂小軍和亞軍陸浩杰在2011年全國男子舉重冠軍賽中的抓舉技術(shù);倫敦奧運(yùn)會冠軍林清峰和北京奧運(yùn)會冠軍龍清泉在2012年全國男子舉重錦標(biāo)賽暨奧運(yùn)會選拔賽中的抓舉技術(shù)(見表1)．

表1 運(yùn)動員基本信息一覽表

1.2 研究方法

1.2.1 文獻(xiàn)資料法

查閱國內(nèi)外有關(guān)舉重抓舉技術(shù)的相關(guān)文獻(xiàn)作為參考,重點(diǎn)查閱體育類核心期刊和優(yōu)秀碩士、博士論文,并閱讀有關(guān)舉重、運(yùn)動生物力學(xué)等方面書籍;研究課題報(bào)告、調(diào)研報(bào)告等相關(guān)研究資料,并對舉重抓舉技術(shù)相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行歸納整理分析．

1.2.2 三維定點(diǎn)攝像測量法

在比賽場地使用Panasonic NVGS55和Sony DCR-HC52E數(shù)碼攝像機(jī)各一臺,按照三維攝像測量的要求架設(shè)攝像機(jī),兩臺攝像機(jī)通過舉重臺中心的主光軸之間的夾角約為90度,拍攝距離14 m,機(jī)高1.5 m,拍攝頻率為50幀/s．

攝像機(jī)架設(shè)完畢后,用PEAK三維標(biāo)定框架對運(yùn)動范圍進(jìn)行標(biāo)定(見圖1),運(yùn)動員在同一區(qū)域進(jìn)行舉重比賽,維持兩臺攝像機(jī)的位置及各種拍攝條件不變,選擇運(yùn)動員抓舉技術(shù)進(jìn)行拍攝．

1.2.3 simi motion三維運(yùn)動視頻解析法

使用SIMI三維運(yùn)動解析系統(tǒng)對運(yùn)動員抓舉技術(shù)動作影像進(jìn)行解析分析,解析采樣頻率為50 Hz,運(yùn)用截?cái)囝l率為6 Hz的低通濾波方法對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑處理,使用DLT方法計(jì)算解析點(diǎn)的三維空間坐標(biāo)(見圖2)．

圖1 比賽現(xiàn)場PEAK三維標(biāo)定框架圖

圖2 三維運(yùn)動分析直角坐標(biāo)系示意圖

1.2.4 數(shù)理統(tǒng)計(jì)法

所有原始數(shù)據(jù)由Microsoft Excel存儲,并對數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理、分析,為研究提供數(shù)據(jù)支持．

1.3 劃分動作階段

根據(jù)抓舉的運(yùn)動學(xué)特征和研究的目的,本文將抓舉動作技術(shù)分為:伸膝提鈴階段(即從杠鈴離地開始到第一次伸膝最大時(shí)刻結(jié)束O-A)、引膝提鈴階段(膝關(guān)節(jié)角從第一次伸膝最大時(shí)刻開始到引膝最大時(shí)刻結(jié)束A-B)、發(fā)力階段(從引膝最大時(shí)刻開始到杠鈴速度達(dá)到最大時(shí)刻結(jié)束B-C)、慣性上升(從杠鈴速度最大時(shí)刻開始到杠鈴達(dá)到最高點(diǎn)時(shí)刻結(jié)束C-D)、下蹲支撐(從杠鈴達(dá)到最高點(diǎn)時(shí)刻開始到杠鈴下降速度達(dá)到最大時(shí)刻結(jié)束D-E)、接鈴?fù)瓿?從杠鈴下降速度達(dá)到最大時(shí)刻開始到杠鈴速度為零時(shí)刻結(jié)束E-F)6個(gè)階段,見圖3．

圖3 抓舉動作各階段特征畫面

2 研究結(jié)果與分析

2.1 伸膝提鈴階段

伸膝提鈴階段運(yùn)動員需要克服杠鈴的慣性使杠鈴由靜止?fàn)顟B(tài)以一定的速度達(dá)到膝蓋位置,并使杠鈴重心靠近人體重心,由表2可知,從杠鈴離地到第一次伸膝最大時(shí)刻膝關(guān)節(jié)角度變化為:呂小軍由45.3°增大到114.2°(伸膝68.9°),陸浩杰由40.1°增大到122.5°(伸膝82.4°),林清峰由53.9°增大到127.9°(伸膝74.0°),龍清泉由49.7°增大到122.2°(伸膝72.5°),四名運(yùn)動員平均伸膝74.5°．該階段髖關(guān)節(jié)角度變化呂小軍為:32.0°-67.8°(伸髖35.7°),陸浩杰為:34.9°-78.0°(伸髖43.1°),林清峰為47.9°-82.9°(伸髖35.0°),龍清泉為42.2°-67.8°(伸髖25.6°)．四名運(yùn)動員在伸膝提鈴階段髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)都由屈到伸,伸展幅度分別為34.9±7.2°,74.5±5.7°,19.6±2.3°．由上面數(shù)據(jù)可知:運(yùn)動員在伸膝階段主要靠伸膝關(guān)節(jié)的力量來提升杠鈴,髖關(guān)節(jié)在該階段伸展幅度較小,有研究表明髖關(guān)節(jié)在該階段過早打開參與提鈴是導(dǎo)致抓舉技術(shù)失敗的主要因素[2]．

表2 運(yùn)動員伸膝提鈴階段運(yùn)動學(xué)參數(shù)一覽表

該階段四名運(yùn)動員平均用時(shí)0.54 s,杠鈴高度平均提升0.25 m,杠鈴速度平均增長1 m/s,其中該階段鈴速增長最大值為呂小軍抓舉170 kg時(shí)的1.09 m/s,最小值為龍清泉抓舉133 kg時(shí)的0.86 m/s．

2.2 引膝提鈴階段

引膝提鈴階段,四名運(yùn)動員膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)出現(xiàn)了相同的變化趨勢,均由大變小出現(xiàn)了回屈,四名運(yùn)動員膝關(guān)節(jié)角度分別回屈:11.3°,8.4°,16.2°,20.3°．踝關(guān)節(jié)角度分別回屈:13.0°,3.0°,13.8°,17.6°．而4名運(yùn)動員髖關(guān)節(jié)角度在此階段卻繼續(xù)伸展,髖關(guān)節(jié)伸展角度分別為:28.9°,38.9°,32.5°,43.7°．伸膝提鈴階段結(jié)束膝關(guān)節(jié)角度第一次達(dá)到最大(平均為121.7°),腿部力量已經(jīng)充分被利用,為了繼續(xù)發(fā)揮強(qiáng)有力的腿部伸肌肌群的力量,因此出現(xiàn)了引膝動作即膝關(guān)節(jié)回屈(平均回屈14.1°),使高度收縮的股四頭肌再度被拉長,股四頭肌做離心收縮時(shí)儲存的肌肉彈性勢能會在發(fā)力階段充分釋放出來,從而為發(fā)力階段提供更好的發(fā)力條件[3]．

表3 運(yùn)動員引膝最大時(shí)刻運(yùn)動學(xué)參數(shù)一覽表

該階段四名運(yùn)動員平均用時(shí)0.14 s,杠鈴高度平均提升0.15 m,據(jù)資料統(tǒng)計(jì)世界水平優(yōu)秀運(yùn)動員引膝提鈴階段杠鈴垂直速度很少出現(xiàn)明顯下降的現(xiàn)象,因此引膝提鈴階段杠鈴垂直速度能夠保持持續(xù)上升是作為衡量動作技術(shù)好壞的標(biāo)準(zhǔn)之一[4]．通過研究發(fā)現(xiàn):4名運(yùn)動員在引膝提鈴階段杠鈴速度均能保持持續(xù)上升,4名運(yùn)動員杠鈴速度平均增長0.16 m/s,說明我國優(yōu)秀男子舉重運(yùn)動員引膝技術(shù)較好．

2.3 發(fā)力階段

發(fā)力階段是提鈴過程中的最大用力階段,運(yùn)動員髖、膝、踝三個(gè)關(guān)節(jié)角度在該階段同時(shí)增大,并在發(fā)力結(jié)束末達(dá)到最大．

表4 運(yùn)動員鈴速最大時(shí)刻運(yùn)動學(xué)參數(shù)一覽表

4名運(yùn)動員發(fā)力階段髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)角度增長分別為:51.0±10.4°,47.0±7.1°,21.0±10.9°．該階段四名運(yùn)動員平均用時(shí)0.19 s,杠鈴高度平均提升0.28 m,鈴速增長平均為0.68 m/s,運(yùn)動員在較短的時(shí)間里使杠鈴提升了較大的高度,體現(xiàn)了發(fā)力階段爆發(fā)式用力的特點(diǎn),發(fā)力階段結(jié)束杠鈴速度達(dá)到最大,杠鈴垂直方向上的最大速度平均為:1.83 m/s．

2.4 慣性上升階段

慣性上升階段杠鈴高度的提升主要是靠杠鈴獲得最大速度以后克服重力做上拋運(yùn)動得到,但是運(yùn)動員的技術(shù)也很重要,在杠鈴慣性上升期間提肘拉腕可以延長慣性上升的時(shí)間,同時(shí)獲得杠鈴的反作用力更有利于做下蹲支撐,慣性上升高度是影響動作成敗的重要因素[5]．慣升上升階段杠鈴重心運(yùn)動方向與人體重心的運(yùn)動方向相反,杠鈴重心在此階段保持繼續(xù)上升,而人體重心則開始朝下運(yùn)動,運(yùn)動員的身體各關(guān)節(jié)角度在此階段開始減?。?/p>

表5 運(yùn)動員鈴在最高點(diǎn)時(shí)刻運(yùn)動學(xué)參數(shù)一覽表

慣性上升階段四名運(yùn)動員平均用時(shí)0.26 s,杠鈴慣性上升高度平均為0.29 m,髖、膝、踝三個(gè)關(guān)節(jié)角度在此階段分別回屈:64.2±21.2°,97.2±13.9°,33.3±9.7°．

2.5 關(guān)節(jié)角度隨時(shí)間變化曲線

由圖4-圖7可知:我國優(yōu)秀舉重運(yùn)動員膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)角度隨時(shí)間變化曲線表現(xiàn)為“雙波峰單波谷型曲線”,兩次波峰出現(xiàn)所對應(yīng)的抓舉技術(shù)階段為伸膝提鈴階段和發(fā)力階段,而波谷所對應(yīng)的技術(shù)階段為引膝提鈴階段,當(dāng)膝角達(dá)到最大(第二個(gè)波峰)后膝角開始持續(xù)減小,對應(yīng)抓舉技術(shù)階段為下蹲支撐階段．而我國優(yōu)秀舉重運(yùn)動員髖關(guān)節(jié)角隨時(shí)間變化曲線表現(xiàn)為“單峰型曲線”,在整個(gè)抓舉技術(shù)過程中髖關(guān)節(jié)只出現(xiàn)了一個(gè)波峰,并且波峰出現(xiàn)在發(fā)力階段末,說明發(fā)力后髖關(guān)節(jié)已經(jīng)伸至最大．

圖4 呂小軍抓舉170 kg各關(guān)節(jié)角隨時(shí)間變化曲線

圖5 陸浩杰抓舉170 kg各關(guān)節(jié)角隨時(shí)間變化曲線

圖6 林清峰抓舉157 kg各關(guān)節(jié)角隨時(shí)間變化曲線

結(jié)合杠鈴重心速度——時(shí)間曲線發(fā)現(xiàn),在伸膝提鈴階段三條曲線同時(shí)上升,但是髖關(guān)節(jié)角隨時(shí)間變化曲線上升比較平緩,曲線斜率較小,說明該階段主要是靠伸膝的力量來提升杠鈴,伸髖肌群參與較少．在引膝提鈴階段髖關(guān)節(jié)角隨時(shí)間變化曲線和杠鈴重心速度——時(shí)間曲線保持持續(xù)上升,但是膝關(guān)節(jié)角隨時(shí)間變化曲線卻在這個(gè)階段出現(xiàn)了下降,說明該階段主要依靠伸髖的力量來提升杠鈴,在引膝提鈴階段膝關(guān)節(jié)角度減小是因?yàn)槌霈F(xiàn)了引膝動作,使經(jīng)過伸膝提鈴后已經(jīng)無能無力的股四頭肌再度被拉長,從而讓股四頭肌重新做離心收縮并儲存肌肉彈性勢能以便在發(fā)力階段釋放更大力量,通過研究4名優(yōu)秀男子舉重運(yùn)動員抓舉技術(shù)發(fā)現(xiàn):四名運(yùn)動員引膝提鈴階段杠鈴重心速度均能保持持續(xù)上升,是技術(shù)較好的體現(xiàn)．在發(fā)力階段三條曲線又開始同時(shí)上升,并在發(fā)力結(jié)束末三條曲線同時(shí)達(dá)到波峰,發(fā)力階段體現(xiàn)了發(fā)力過程爆發(fā)式最大用力的特點(diǎn)．

3 研究結(jié)論

1)伸膝提鈴階段髖、膝、踝三個(gè)關(guān)節(jié)都由屈到伸,其中膝關(guān)節(jié)伸展幅度最大,運(yùn)動員在伸膝提鈴階段主要靠伸膝關(guān)節(jié)的力量來提升杠鈴,髖關(guān)節(jié)在該階段不應(yīng)過早參與提鈴．

2)引膝提鈴階段在整個(gè)提鈴過程中主要起到過渡作用,膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)均由大變小出現(xiàn)了回屈,分別回屈14.1°,11.8°．

3)發(fā)力階段是提鈴過程中的最大用力階段,髖、膝、踝三個(gè)關(guān)節(jié)角度在發(fā)力結(jié)束時(shí)達(dá)到最大,體現(xiàn)了發(fā)力階段爆發(fā)式用力的特點(diǎn)．

4)我國優(yōu)秀舉重運(yùn)動員膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)角度隨時(shí)間變化曲線表現(xiàn)為“雙波峰單波谷型曲線”, 而髖關(guān)節(jié)角隨時(shí)間變化曲線表現(xiàn)為“單峰型曲線”．

[1] 畢志遠(yuǎn),艾康偉.陸浩杰與呂小軍舉重抓舉技術(shù)的對比研究[C].第十六屆全國運(yùn)動生物力學(xué)學(xué)術(shù)交流大會論文集,2013:71-72

[2] 王向東,劉夢飛.優(yōu)秀女子舉重運(yùn)動員抓舉技術(shù)的生物力學(xué)分析[J].中國體育科技,2008,44(6):93-95

[3] 艾康偉,曹文元.中外舉重運(yùn)動員預(yù)蹲發(fā)力階段的動作結(jié)構(gòu)比較[J].中國體育科技,1994,30(12):32-34

[4] 任景萍,葉 鳴.對抓舉動作技術(shù)身體各環(huán)節(jié)運(yùn)動特征的研究[J].首都體育學(xué)院學(xué)報(bào),2008,20(6):104-107

Research on Snatch Technique Kinematics of Male Elite Weightlifters

ZHANG Long, BI Zhiyuan

(Department Physical Education,Taiyuan Normal University,Jinzhong 030619, China)

Using 3D motion analysis method,four male elite weightlifters’ three dimensional kinematics parameter of snatch technique was captured, According to the characteristics of snatch technique divided into different stages, Research on each stage of the athletes and the barbell kinematics parameters, the law of ankle joint angle, knee joint angle, hip joint angle and the center vertical velocity of barbell with change of time curve were analyzed.the characteristics and laws of male elite weightlifter’s snatch technique are pointed out.

weightlifting; snatch; kinematics

2015-10-11

張 龍(1963-),男,河北冀縣人,碩士,太原師范學(xué)院體育系教授,主要從事體育教育的教學(xué)研究．

1672-2027(2015)04-0089-05

G884.1

A