优秀男子健美操运动员屈体分腿跳成俯撑的运动学分析

杨 宏 郑松波

(江西师范大学体育学院,江西南昌 330022)

优秀男子健美操运动员屈体分腿跳成俯撑的运动学分析

杨 宏 郑松波

(江西师范大学体育学院,江西南昌 330022)

在竞技健美操的比赛中,难度动作高质量的完成是运动员取得比赛好成绩的关键,通过对我国优秀男子健美操运动员屈体分腿跳成俯撑的运动学分析,获得其运动学参数,进一步明确其技术概念和动作结构,分析正确技术动作的要领,探讨其变化的基本规律,从而促进健美操项目的理论构建,完善学科体系,为科学训练提供理论依据,为教练员运动员难度动作技术诊断及选材提供科学客观的依据。

健美操;屈体分腿跳;运动学

随着竞技健美操的技术规则更新与变化,难度动作在竞技健美操比赛中的地位是显而易见的,新规则规定运动员在比赛中必须完成一定的难度动作分值,只有当运动员在规定的难度动作组别及数量达到要求时才给运动员难度动作分值,否则只能得到完成动作本身的分值。在近几年的国际大赛中不难发现,难度动作在竞技健美操比赛中是影响运动员成绩的重要因素之一,为此教练员和运动员都非常重视难度动作的训练,并且越来越重视采取科学系统化的训练手段来提高运动员的技术水平。在竞技健美操的比赛中,难度动作高质量的完成是运动员取得比赛好成绩的关键,对优秀运动员的难度动作进行研究是竞技健美操技术研究的重要课题。本研究从运动学角度对我国优秀男子竞技健美操运动员屈体分腿跳成俯撑动作技术进行研究,通过定量分析,探讨屈体分腿跳成俯撑动作技术运动学特征,以便更加深入研究屈体分腿跳成俯撑动作的技术结构和特征,为进一步促进我国竞技健美操运动技术水平的发展和提高提供科学客观的依据。

1 研究对象和方法

1.1 研究对象

胡邦达,国家一级运动员,世界健美操锦标赛少乙银牌;邱暮雨,国家一级运动员,世界健美操锦标赛少甲铜牌;倪振华,国际健将运动员,世界健美操锦标赛混双第八名。

1.2 研究方法

1.2.1 文献资料法

主要查阅健美操、运动生物力学方面的文献与著作,参阅了国际体操联合会颁布的国际健美操竞赛规则。

1.2.2 运动学研究

使用两台PanasonicNV-GS320摄像机在健美操训练馆的标准比赛场地(竞赛木地板)进行拍摄,摄像机拍摄速度50fps,摄像机高度为1.20m,两台摄像机主光轴夹角约为90°,摄像机距离拍摄对象15m,拍摄动作前先拍摄框架,然后,移开三维框架,在运动员做直角支撑转体720°难度动作时进行两机定点同步摄像。采用德国进口SIMI-motion三维动作解析系统软件对所拍摄的直角支撑转体720°难度动作全过程进行图像采样并进行逐格解析和计算,应用SIMI-motion三维动作解析系统内置人体模型,通过对每格画面中的人体18个关节点进行数字化,得出原始数据,采用数字低通滤波法对原始数据进行平滑处理,获得难度动作的运动学参数。

1.2.3 数理统计法

用Excel2003对原始数据进行相应处理和图形绘制。

2 结果与分析

根据屈体分腿跳成俯撑技术竞赛规则将难度动作分为三个阶段:起跳阶段:起跳脚着地时刻至起跳脚离地时刻;腾空阶段:起跳脚离地时刻至手脚落地时刻;落地阶段:手脚落地时刻至缓冲成静止姿态。

本研究在屈体分腿跳成俯撑整个动作过程运动学参数中,主要观察屈体分腿跳成俯撑动作过程中重心的变化,和空中姿态的展示以及起跳蹬伸与落地缓冲两阶段中相关运动学参数的变化情况。

2.1 重心的运动学分析

跳跃类动作所表现的质量在于空中能准确、优美、高质量地完成动作及有利于下落时衔接好下一个动作。运动员要力求腾空至最大高度,只有腾空高,才有足够的空中时间去完成与控制好各种空中的动作,表现出高雅的空中造型,并为落地作好充分的准备。因为竞技健美操都要求在腾空阶段做出特定的空中姿态,所以除了腾空高度以外,对身体的控制能力要求很高,要求运动员具备更加全面的身体素质与技能。竞技健美操规则中对跳跃类动作也做了相应的规定:难度动作必须最大极限的展示爆发力和最大的动作幅度,身体在空中的姿态必须清晰。在表1中可以得出胡邦达的腾空高度是0.50m,邱暮雨的腾空高度是0.90m,倪振华的腾空高度是0.80m,这些数据表明邱暮雨和倪振华具有充分的空中姿态展示时间和高度。

在录像资料中发现,邱暮雨和倪振华的腾空高度很高,整个空中动作完成的干净利落,且有清晰的空中姿态展示。在表1中,胡邦达的腾空时间为0.59s,与倪振华相比较,腾空时间少了0.17s,因为胡邦达的腾空高度只有0.50m,导致空中停留时间较短,不利于从容展示空中姿态。在表1中,胡邦达的蹬离地面瞬间重心的垂直速度是2.05m/s,邱暮雨的蹬离地面瞬间重心的垂直速度是2.83m/s,倪振华的蹬离地面瞬间重心的垂直速度是2.95m/s。把三位运动员的垂直速度比较一下就可以发现胡邦达的垂直速度比倪振华小了0.90 m/s,所以运动员要想获得一定的腾空高度就必需在助跑结束时积极制动,把助跑加速获得的水平速度转换成垂直速度,加大瞪伸离地瞬间的重心垂直速度,才能获得一定的腾空高度和腾空时间来高质量的完成空中动作。

表1 屈体分腿跳成俯撑重心运动学参数

2.2 起跳缓冲和蹬伸阶段动作的分析

起跳的目的是为了使人体保持一定水平速度的前提下,获得尽可能大的垂直速度,使身体从地面蹬离后获得更好的腾空高度,为做出飘逸自如的腾空姿态创造条件。起跳分为缓冲和蹬伸两个阶段。缓冲阶段是运动员在起跳脚着地瞬间开始屈膝缓冲到最大缓冲时刻这一时段,主要目的是获得理想的弹性势能和主要发力肌群的最佳发力初长度。

表2 缓冲阶段髋、膝、踝关节角度参数

表2中是三位运动员的缓冲阶段的髋、膝和踝关节角度参数,可以看出三位运动员在缓冲阶段膝关节的缓冲幅度是最大的,平均变化幅度为48°,其次是髋关节的缓冲幅度,平均变化幅度为37°,踝关节的缓冲幅度相对较小,平均缓冲幅度为32°。三位运动员积极的屈膝屈踝缓冲使得膝关节踝关节处于一个有利于蹬伸的角度,使得起跳腿的伸肌群做退让性收缩,增加各关节肌群的弹性势能,获得主动收缩发力肌群的最佳发力初长度,另外也增加了发力的作用时间,使缓冲动作结束转为蹬伸时,增加了肌肉所做的功,从而使人体获得更大的动能,有利于下一个环节的动作蹬伸动作的完成。胡邦达的膝关节缓冲幅度较小,所以在蹬伸阶段用时比另外两位运动员少,胡邦达的蹬伸离地瞬间重心的垂直速度在三位运动员中也是最小的,所以胡邦达的屈膝缓冲幅度较小没有积极缓冲制动,导致垂直向上速度不大,从而制约了胡邦达的腾空高度,使得腾空时间短,也影响了空中动作姿态的展示。

2.3 空中姿态动作的分析

在竞技健美操规则中,对空中动作的要求是运动员完成难度动作时有清晰的空中姿态。要做到完美的空中姿态展示,蹬离前获得良好的垂直初速度是基础,蹬离后身体各主要部位的协同配合成为优美空中姿态的关键。

表3 空中姿态的运动学参数

根据竞技健美操规则,屈体分腿跳成俯撑的空中姿态要求:双腿举至空中成分腿屈体位置(躯干夹角90°)双腿平行或高于水平位置,手臂与躯干高于双腿伸展开,躯干与双腿的夹角不大于60°。表3表明,三位运动员的双腿都高于水平位置达到规则要求。三位运动员的空中姿态没有出现在重心达到最高点时,而是在重心下降过程中出现,这与教练员观察与运动员感觉不一致。三位运动员的空中姿态展示分别是:邱暮雨是在重心下降0.25m时出现;倪振华是在重心下降0.03m时出现;胡邦达是在重心下降0.01m时出现;数据表明,倪振华与胡邦达应该是在接近重心最高点时形成的分腿跳空中姿态,邱暮雨则在重心稍微下降时形成空中姿态,这就要求运动员在训练时一定要注意强调有意识的在重心达到最高点时完成空中姿态展示。

从表3中可以发现,邱暮雨在空中姿态展示时,两腿分开角度是176.76°,接近180°的劈叉动作,且左右腿与躯干夹角仅为40°左右,几乎完美的展示了空中动作,重心高度达到1.46m,这也充分显示邱暮雨具有很好的身体素质,表现出爆发力好,身体肌肉控制能力强,具有良好的身体柔韧性。在表3的左右腿与XY水平面夹角的数据中得出:胡邦达左右脚相差5.44°,说明胡邦达在腾空过程中,左右脚没有能够很好的保持在同一水平面上,出现了一定程度的上下分离;倪振华左右脚相差5.88°,倪振华出现了与胡邦达同样的现象,就是在空中姿态展示时出现两脚不在一个水平面上,存在一高一低现象;邱暮雨左右脚相差0.04°,表明邱暮雨在整个腾空过程中,下肢左右侧保持着非常好的空中姿态。在表3中显示,胡邦达躯干与左腿的角度是80.08°,躯干与右腿的角度是86.25°,不符合躯干与双腿的夹角不大于60°的竞技健美操规则规定,在以后的训练中要及时纠正。

2.4 落地缓冲阶段动作分析

落地缓冲阶段作为整个难度动作的后续阶段,落地缓冲动作的好坏将直接影响到难度动作完成情况,所以落地缓冲是整个难度动作后续阶段的关键。运动员展示空中姿态后紧接着是身体下落,在下落过程中因为身体是向前倾,双脚还是分腿状态,所以在下落过程中双腿要积极并拢,以便落地阶段保持完美的身体标准姿态,这样一来越早完成身体姿态调整越有利于出色完成着地缓冲动作,减少各个关节的受伤几率,同时也为落地成标准姿态做准备。

表4 落地缓冲阶段左肩、左肘、左腕关节角度参数

表4中是三位运动员左肩、左肘、左腕关节的缓冲阶段运动学参数,运动员在落地时积极屈腕,屈肘,肩关节外展,以减少对地面的冲击力,也就减少了地面对肢体的反作用力。在缓冲阶段的肩肘腕关节角度参数中发现,在落地时肘关节缓冲幅度最大,缓冲幅度为90°-120°之间,其次是肩关节,缓冲幅度在30°-50°之间,所以在落地缓冲阶段,主要靠肘关节和肩关节缓冲完成动作。腕关节缓冲幅度较小,缓冲幅度在20°-30°之间,腕关节缓冲主要是用来支撑身体以保持标准身体姿态。运动员的积极屈腕,同时也避免了整个身体对地面的冲击力过大,而对腕关节的反作用力加大,减少腕关节受伤的风险率。

表5 落地缓冲阶段左髋、左膝、左踝关节角度参数

表5反映了屈体分腿跳成俯撑最后阶段,落地缓冲过程中左髋、左膝、左踝关节的运动学参数。在空中落地瞬间髋关节处于屈髋状态,落地后,髋关节继续伸髋,使髋角增大,髋角增大450左右,从而保持身体的伸直姿态;膝关节基本上保持空中的伸直状态,落地后虽然膝关节有微小变化,但是不明显;落地缓冲过程中,动作技术要求是手脚同时着地,踝关节因此起到重要的缓冲作用,因此踝关节角度变化很明显,运动员积极屈踝,缓冲幅度在40-600之间。

3 结论

1)研究发现在腾空动作中,要想达到一定的腾空高度就必须在助跑结束阶段积极制动,把助跑获得的水平速度转换成垂直速度,同时屈膝缓冲获得理想的弹性势能和主要发力肌群的最佳发力初长度。

2)在空中姿态展示时重心达到最高点时形成的分腿跳空中姿态是最佳动作姿态,左右腿在空中的位置及左右腿与躯干的夹角等要求运动员具有良好的身体素质才能很好的展示空中动作,所以运动员要加强肌肉的爆发力和肌肉的控制能力以及身体的柔韧性训练。

3)在落地缓冲阶段肘关节缓冲幅度在900-1200之间,肩关节缓冲幅度在300-500之间,腕关节缓冲幅度在200-300之间,所以在落地缓冲阶段主要靠肘关节和肩关节缓冲完成动作。

4)在落地缓冲阶段髋关节缓冲幅度在450左右,踝关节缓冲幅度在400-600之间,所以落地缓冲动作主要是以伸髋屈踝来完成,从而减少对踝关节损伤,以便更好完成空中下落成俯撑姿态。

[1]郑秀瑗.现代运动生物力学[M].北京:国防工业出版社,2002.

[2]杜熙茹.对1994—2008竞技健美操规则中艺术与难度变化的研究[J].成都体育学院学报,2006,32(3):82-85.

[3]杨锋.对竞技健美操C组跳跃类0.9分值难度动作的运动学分析[J].山东体育学院学报,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

江西省教育科学“十一五”规划课题(07Y B008)。

杨宏(1972-),女,江西樟树人,硕士,讲师,研究方向:体育教学与训练。