梁富亮单杠直体后空翻2周转体360°下技术分析

文耀华 陈 莉 姚侠文

(1.广西体育运动学校 南宁 530012;2.广西体育局江南训练基地 南宁 530031;3.北京体育大学 北京 100084)

梁富亮单杠直体后空翻2周转体360°下技术分析

文耀华1陈 莉2姚侠文3

(1.广西体育运动学校 南宁 530012;2.广西体育局江南训练基地 南宁 530031;3.北京体育大学 北京 100084)

通过文献资料、视频观察、调查访问和运动生物力学分析等研究方法较为深入的研究了我国优秀运动员梁富亮完成的单杠直体后空翻2周转体360°下的技术特点和运动学规律,为我国年轻运动员改进该动作并继续发展和改进直体后空翻2周转体720°、1080°下,提供理论依据和可供参考的技术参数,对于提高我国单杠的技术水平有一定的参考意义。

单杠;直体后空翻2周转体360°下;运动学分析

目前在国内外体操比赛单杠决赛中绝大部分运动员都使用了直体后空翻2周转体类动作的下法,这是当前以至更长时间内男子单杠下法动作的一个发展方向。有不少优秀运动员在单杠比赛的下法中仍使用了直体后空翻2周转体360°下,它在国际体操规则中属于D组的高难动作下法,在高难动作下法的发展过程中它又是基础难度动作,在完成好此动作的基础上可以继续发展直体后空翻2周转体720°、1080°下。在2008年北京奥运会上美国运动员霍顿已成功的完成了直体后空翻2周转体1080°下,说明此类动作的发展潜力还是很大的,我们应该加强此类下法动作的研究。

在2004年全国体操比赛男子单杠决赛中梁富亮高质量的完成了直体后空翻2周转体360°下,值得我国年轻运动员学习和借鉴,为此本文通过视频观察、调查访问和运动学分析等研究方法较为深入的揭示了梁富亮完成的单杠直体后空翻2周转体360°下的技术特点和运动学规律,为我国运动员进一步改进此动作,并继续发展直体后空翻2周转体720°、1080°提供了理论依据和可供参考的技术参数。

1 研究对象与研究方法

1.1 研究对象

梁富亮原为广东籍国家体操集训队队员。参加过2004年雅典奥运会体操比赛和2005年第38届、2006年第39届、2007年第40届世界体操锦标赛,为中国男子体操代表队的主力队员。从2004年至2009年多次参加国内外体操比赛个人全能决赛以及男子自由体操和单杠等项目的单项决赛,取得过较好成绩。

1.2 研究方法

1.2.1 文献资料法

阅读有关单杠的文献资料10余篇,了解了单杠发展的历史和现状。

1.2.2 视频观察法

通过视频观看了2004～2009年期间举行的雅典奥运会,北京奥运会以及第38届、第39届、第40届、第41届世界体操锦标赛单杠单项决赛。重点对梁富亮单杠直体后空翻2周转体360°下的视频进行了反复的观看和分析。

1.2.3 调查访问法

对体操教师、体操教练员以及生物力学专家进行了口头和电话访问与调查,进一步论证了本文的技术观点与结论。

1.2.4 运动学分析法

在2004年全国体操比赛现场,用两台日本JVC9800型摄像机从正面和侧面两个方向定点拍摄了梁富亮完成的单杠向后大回环直体后空翻2周转体360°下的全过程,两台摄像机主光轴夹角为90°。拍摄高度为2.50m,拍摄远度为15～20m,摄速为50幅/s。比赛前先拍摄框架比例尺,移去框架后再对动作进行全程拍摄。然后对拍摄到的原始材料通过美国ARIL运动生物力学高速解析系统采用系统人体模型解析了141幅,获得24000多个数据,用数字滤波法进行平滑,截断频率为6。根据研究需要本文采集了身体重心和各关节位移、水平速度、垂直速度及各关节角度等数据,还采集了身体重心轨迹及特征画面图与棍图等。

2 研究结果与分析

单杠直体后空翻2周转体360°下实际上是由两部动作构成,第一部分是下法前的最后一个向后大回环;第二部分是向后大回环撒手后的直体后空翻2周转体360°下。这两个部分的动作是不可分割的,只有最后一个向后大回环做好了,才能较好的完成撒手后的直体后空翻2周转体360°下。下面分别对这两个部分的动作进行具体的分析。

2.1 向后大回环技术

一般来说连接直体后空翻2周转体360°或720°下均采用“盖帽式”向后大回环,它的主要技术特点是不经过杠上倒立部位,髋关节屈伸和振浪幅度比较大,其目的是为了加快最后一个大回环的回环速度,增大杠子的弹性势能,以便获得更高的腾空高度。“盖帽式”向后大回环身体重心的运动轨迹呈前后方向的椭圆形(见图2),重心半径最长的位置在杠后水平方向。

准备做“盖帽式”大回环时两脚向杠后方向兜腿,不经过杠上手倒立。髋角明显减小,杠上垂直部位时髋角减小到107°,肩角没有明显的变化保持在136°左右(见表1,图1,图2),身体在杠上垂直位置的运动速度比一般的经过手倒立的向后大回环要快一些,达到3.95m/s。

表1 向后大回环有关参数

图1 杠上垂直部位动作图

图2 杠上垂直部位重心轨迹及棍图

过了杠上垂直部位后在身体下摆的过程中髋角逐渐增大,肩角也逐渐顶开,身体下摆至杠水平部位时身体重心离杠轴最远,身体伸直髋角肩角均增加到180°左右。身体继续下摆过杠水平部位后髋角明显加大,身体接近杠下垂直部位时髋角增大到240°,肩关节向下沉,肩角增大到190°左右(见表1,图3,图4)。这时杠子明显向下弯曲,增加了杠子的弹性势能,为身体向上运动和腾空增加了动力来源。由于髋角和肩角增大,身体形成反弓形,身体前部分肌肉充分拉长,为下阶段向上兜腿创造了有利的肌肉工作条件。根据力学原理,身体重心下降到杠下垂直部位时动能最大,运动速度最快,达到了8.03m/s,其中重心水平速度起主要作用,为7.48m/s。

图3 杠下垂直部位动作图

图4 杠下垂直部位重心轨迹及棍图

身体重心开始越过杠下垂直部位时,两脚快速有力向上兜腿,脚的运动速度最大,达到22m/s,身体向上运动过程髋角逐渐减小,肩角先缩小,撒手前肩角略微增大,因为做直体后空翻2周转体360°下时身体重心不能离杠太近,否则会造成两腿碰杠子。由于受重力影响,身体重心向上的运动速度会逐渐减小。当身体重心向上运动超过杠水平面后,两肩接近杠水平面时要迅速制动腿两手及时撒手离杠。撒手角约为3°,身体重心超过杠水平面0.07m,离杠轴远度为 1.27m,髋角为 147°,肩角为 121°,身体重心的运动速度有所减小,但仍保持4.80m/s(见表1,图5,图6),对于完成高难度下法是必需的。

图5 撒手瞬间动作图

图6 撒手瞬间重心轨迹及棍图

2.2 直体后空翻2周转体360°下技术

直体后空翻2周转体360°下是从两手撒手离杠经过腾空转体至两脚落地直立站稳的运动过程。

两手撒手离杠后身体重心抛物线轨迹的腾起角大约为33°,先是逐渐上升,到了最高点后在重力的作用下身体重心轨迹又逐渐下降,直至两脚落在垫子上然后两腿弯曲缓冲。

两手撒手离杠后随着重心抛物线的上升,迅速伸髋挺身抬头直体向后翻转,两臂由上举向躯干靠拢,当身体翻转1/2周后开始向左转体,先是左臂向胸前屈抱,紧接着右臂也向胸前屈抱,以减小纵轴的转动半径增加身体绕纵轴旋转角速度。当身体绕横轴翻转到1/2周～3/4周之间,身体绕纵轴转体约90°时,身体重心轨迹已上升到最高点,与杠子的垂直高度约1.18m,与杠子的水平距离约1.19m,身体重心水平速度为0.95m/s,垂直速度为0.37m/s,(见表2,图7,图8),转体过程身体要伸直,最高点时髋角为159°,膝角为177°。身体绕横轴翻转1/2周到1周之间并转体180°的过程是两臂屈抱身体最紧的时段。当身体绕横轴翻转1周同时身体绕纵轴转完180°之后两臂开始离开身体。当身体翻转5/4基本上转完360°时两臂完全伸开侧举,然后身体挺开准备落地。由于两臂伸开增加了身体纵轴半径,减小了纵轴旋转角速度,有利于做好落地动作。

图7 重心最高点动作图

图8 重心最高点运动轨迹及棍图

根据初略计算梁富亮从撒手离杠开始至两脚着垫瞬间,腾空时间为1.20s,落地远度约为3.0m左右,身体绕横轴翻转了3/2周多,翻转角速度约为8.29rad/s,绕纵轴转体 360°,转 体速度约为9.82rad/s。以上数据是梁富亮完成该动作的必要条件。

从身体翻转了5/4至3/2之间髋关节开始弯曲,髋角逐渐减小,但落地前两腿一直是伸直的并持续到落地一瞬间,主要目的是为了增加落地后两腿弯曲缓冲的时间和空间。两脚触垫一瞬间梁富亮上体已超过水平部位,髋角约为109°,膝角约为138°,身体重心水平速度已减小到0.75m/s(见表2,图9,图10),由于重力加速度的原因,重心垂直速度已增加到4.90m/s,只有通过垫子和两腿的弯曲缓冲来减小人体对地面的冲击力;从而达到作用力与反作用力的平衡,冲力矩与阻力矩的平衡。梁富亮落地后除了垫子缓冲外,两腿及时弯曲缓冲,髋角减小到52°,膝角减小到 66°,重心下降了 0.35m左右,用了0.20s时间,使重心水平速度和垂直速度减小到最小程度,分别为0.16m/s和0.17m/s(见表 2)。这是保证梁富亮落地站稳的重要条件之一。除此外空中的腾空高度腾空时间,身体的翻转速度和转体速度以及落地前两腿尽量伸直接触垫子等因素也是做好落地站稳的重要条件。当身体下降到一定高度的时候,要立即伸腿站立结束落地动作。

图9 两脚着地瞬间动作图

图10 两脚着地瞬间重心轨迹及棍图

表2 直体后空翻2周转体360°及落地有关参数

3 结论

通过分析和论证,我国优秀体操运动员梁富亮较好的完成了单杠向后大回环直体后空翻2周转体360°下,研究结论如下：

3.1 连接直体后空翻2周转体360°下的最后一个大回环是“盖帽式”向后大回环。不经过杠上手倒立,先屈髋然后向下伸髋沉肩,过杠下垂直面后向上兜腿,当重心略微超过杠水平。肩关节接近杠水平部位时两手立即同时撒手,撒手角为3°。

3.2 撒手后快速伸髋挺身抬头,当身体翻转1/2周以后左右臂先后向躯干屈抱,快速向左转体,当身体翻转5/4以后基本上转完360°,然后开始屈髋准备落地。

3.3 落地前两腿尽量伸直接触垫子,两脚触垫子后两腿弯曲缓冲,髋角由落地时的109°减小到52°,膝角由138°减小到66°,立即蹬伸两腿站立,结束落地动作。梁富亮落地技术非常正确,落地站得很稳。

1 俞继英,张健.竞技体操高级教程.人民体育出版社,2000.6

2 郑吾真,陆保钟.竞技体操训练学.北京体育大学出版社,1990.6

3 陆思淳.单杠.人民体育出版社,1998.

4 周立行.全国体育学院体操通用教材.人民体育出版社,1991.6

5 姚侠文.梁富亮单杠团身后空翻一周半越杠再握动作的运动学分析.北京体育大学学报,2006(11)：1560-1562

Technical Analysis for Liang Fuliang’s Double Layout Salto Backward with 1Twist to Stand in Horizontal Bar Gymnastics WEN Yaohua,et al.

(Guangxi Sports School,Nanning)

By means of documents,video observation,surveys and sports biomechanics analysis,this paper reveals the technical features and the kinematic rules of the double layout salto backward with 1 twist to stand in horizontal bar gymnastics by Liang Fuliang,a Chinese outstanding athlete,and provides for Chinese young athletes theoretical basis and technical references for the improvement of this movement and the development of double layout salto backward with 2 twists and 3 twists to stand,which has realistic meaning for improving the technical level of Chinese horizontal bar gymnastics.

horizontal bar gymnastics;double layout salto backward with 1 twist to stand;kinematic analysis

文耀华(1970-)男,广西桂林人,本科,初级教练员,研究方向：体操训练理论与方法。