里约奥运会选拔赛中吕小军抓举技术分析

常鹏飞， 刘 金， 朱厚伟， 刘功聚， 潘慧炬

(1.浙江师范大学 体育与健康科学学院，浙江 金华 321004， 2.浙江体育职业技术学院，浙江 杭州 311231)

举重是古代奥运会与现代奥运会的经典比赛项目，同时也是我国竞技体育的传统优势项目.多年来，我国的举重运动事业不断发展，刷新了多项世界纪录，无论是男子项目还是女子项目，均处于世界领先地位[1].举重分抓举和挺举2个项目，抓举既是正式举重比赛中的第一个项目，同时也是更加依赖于技术应用和技术创新的项目[2].因此，抓举技术一直以来都是举重运动训练的重、难点，运动员在抓举中的技术发挥也引起包括教练员在内的所有人的关注，特别是在小级别的比赛中.经过几十年的持续发展，我国举重运动的训练理论越来越科学化、系统化，训练方法不断丰富、日趋完善，尤其针对抓举技术，科研人员持续探索、逐步创新，所以我国运动员在比赛中不断挑战极限、创造新的记录[3].在接近人体承重极限时，运动员除了要具备专项的力量素质外，还要能够熟练运用符合生物力学规律的举重技术才能完成抓举，包括发力、关节打开的时机和角度等，不同动作阶段的转换节奏及对身体重心的控制将直接决定最后的试举是否成功及比赛成绩.吕小军是奥运会冠军，同时也是男子77 kg级抓举(176 kg)和总成绩(380 kg)2项世界纪录的保持者，故对他的动作进行分析意义重大.顶级举重运动员的技术特征具有极其重要的研究价值，因为这是目前在最接近人类极限的条件下所表现出来的动作特征.

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

本研究主要是对伦敦奥运会冠军、世界纪录保持者吕小军(基本信息见表1)在2016年全国男子举重锦标赛(里约奥运会选拔赛)上成功试举的动作进行了录像获取、观察,并应用计算机软件进行了运动学参数的解析，针对其中反映出来的差异性指标进行了分析，并与其在2011年全国举重冠军赛中的相关数据进行了对比分析.运动员抓举技术水平可以从杠铃运行状态中反映出来.

表1 运动员基本信息

1.2 研究方法

1.2.1 专家访谈法

对工作在举重训练一线的教练员和运动员进行了实地访谈，了解当前正在使用的常见训练方法和训练要点，亲自近距离地观察了当前常见的抓举动作及分解动作；同时，也请教了针对抓举有过相关研究的运动生物力学领域的学者，进一步完善了本实验的研究方法和研究内容.

1.2.2 三维定点摄像测量法

在比赛场地架设SONY DCR-HC52E和Panasonic NV-GS55数码摄像机各一台，按照三维摄像测量的要求使2台摄像机主光轴通过举重台中心，并且使两光轴之间的夹角大约为90°.摄像机在预定位置固定、调整完毕后，将录像频率设定为25帧/s，用PEAK三维标定框架对比赛中运动员大致的活动范围进行标定，完成后固定这两台摄像机的位置，并且保持相关的拍摄条件不变，保证设备在不受任何干扰的情况下拍摄到吕小军在比赛中试举的全程动作.具体如图1所示.

1.2.3 三维运动图像解析法

使用德国的SIMI°Motion 7.50三维运动解析系统对吕小军的抓举动作影像进行计算分析，使用的解析采样频率为50 Hz，平滑处理中采用6 Hz低通滤波平滑，使用DLT(direct linear transformation)计算空间坐标.

图1 PEAK三维标定框架图

2 抓举动作阶段划分

对于整个动作阶段的划分方法有很多,有学者将其分解为6个时相、5个阶段.分别为：开始提铃时相，开始引膝时相，开始发力时相，杠铃惯性上升至最高点时相，下蹲至最低点时相，上举至最高点时相；提铃阶段，引膝阶段，发力阶段，下蹲支撑阶段，上举阶段[4].本研究出于分析录像资料和讨论的方便，将吕小军抓举动作划分为6个阶段,即:伸膝提铃阶段、引膝提铃阶段、发力阶段、惯性上升阶段、制动支撑阶段和接铃完成阶段[5].

3 研究结果与分析

3.1 杠铃上升最大高度及惯性上升高度

杠铃上升最大高度是提铃阶段结束时杠铃的高度，此时杠铃重心在垂直方向上有相对地面的最大位移，它是评价发力效果的重要指标[6];惯性上升高度是杠铃经历其在垂直方向上的速度由最大逐渐变小到相对静止这一过程所经过的位移大小;最大相对高度是杠铃重心相对于地面的高度与运动员身高的比值.一般来说，杠铃上升最大高度、最大相对高度是在保证抓举成功的前提下越小越好，而惯性上升高度则是越大越好.在抓举同等重量的杠铃时，杠铃最大高度偏高不只反映出发力的不合理，同时也引起杠铃下降的末速度变大从而增加接铃难度，甚至可能导致试举失败；另一方面，杠铃最大高度较小也是运动员在发力阶段发力经济的体现，意味着运动员可以在随即的接铃阶段更好地发力，因为这一过程是在一个极短时间内完成的，在这样短的时间内，肌肉能够做的总功是一定的，前后是相互影响、相互制约的，所以保证前后用力协调很重要.这两点说明了在保证抓举成功的基础上杠铃最大高度越小越利于后面接铃的完成.相反地，惯性上升高度则是越大越好，惯性上升高度由杠铃在抓举发力动作结束时所获得的动能决定的，发力结束时的末速度即惯性上升期杠铃的初速度，这个速度越大，其最后达到的相对高度也更大，这些都为支撑接铃的完成创造了良好条件；同时，惯性上升高度取决于运动员的发力速度和力值大小，因而学者都认可这个位移的值越大是运动员拥有更好爆发力的明显体现[7].见表2.

表2 吕小军在2016年全国锦标赛和2011年冠军赛中关键技术指标一览表

注：2011年数据引自文献[6].

由表2可以看出，在杠铃最大高度方面，2016年锦标赛中吕小军在抓举170 kg和174 kg中都表现出比较小的数值，相比于2011年全国举重冠军赛中的相关数据有了减小.这说明吕小军对于发力的控制能力有了增强.更加值得关注的是在杠铃惯性上升高度方面，本次比赛中两种不同重量下的数值都表现出了与2011年全国举重冠军赛中数值的差异：成功抓举174 kg时杠铃惯性上升高度较同级别运动员的一般数值大，这种特征和他在2011年抓举170 kg时类似；成功抓举170 kg时杠铃惯性上升高度属于同级别的平均数值，与2011年相比有了明显下降.之所以表现出这种差异,是因为吕小军的肌肉爆发力有了提高，发力能力增强，因而在2016年锦标赛中表现出了比2011年时更强的对于170 kg的控制能力，直到抓举174 kg时才出现接近极限重量下的力学特征.这种变化是吕小军有能力挑战更大抓举重量的证据之一.

3.2 提铃时期各阶段的用时、杠铃上升高度百分比

图2 170 kg和174 kg下提铃时期各阶段用时、杠铃上升高度百分比

关于抓举提铃时期各技术阶段时间比这一指标，有研究表明：56，62，69，77 kg这4个小级别项目中提铃时期各技术阶段的用时百分比的大小排列顺序相同：伸膝提铃阶段百分比>惯性上升阶段百分比>发力阶段百分比>引膝提铃阶段百分比[8].通过对这次比赛录像的分析可以发现,吕小军的动作特征并不完全符合这一结论，他在成功抓举170 kg时,提铃时期的各阶段用时百分比大小的排列顺序为：伸膝提铃阶段百分比>发力阶段百分比>惯性上升阶段百分比>引膝提铃阶段百分比；同时，在这次试举过程中提铃时期各阶段杠铃上升高度百分比大小排列顺序为：伸膝提铃阶段百分比>发力阶段百分比>惯性上升阶段百分比>引膝提铃阶段百分比(见图2).通过计算2项参数之比可以发现,这与优秀运动员普遍特征不符.分析认为,出现这种现象的原因可能是170 kg的重量对于吕小军已经不具有挑战性，因而他在抓举170 kg时在神经兴奋性上有所降低而在动作上呈现出用力方式的改变，同时综合考虑在一般情况下优秀运动员的技术动作是定型的，动作过程是机械式的，所以吕小军此次抓举发力的改变并非偶然.另一方面，将吕小军在抓举170 kg时发力阶段的用时、杠铃上升高度百分比与抓举174 kg时的对应数值进行比较，发现抓举170 kg时运动学指标下降非常显著，2项均是这样.综合分析可以判断，2次试举中吕小军的发力方式有了显著变化.这个发现与以往对于该重量级顶级运动员的研究结果差异明显，至于这是吕小军特有的还是可以进行推广的，抑或说，这种发力方式是否更科学，这个问题有待进一步研究.

有研究认为，发力阶段杠铃垂直方向上的输出功率显著高于伸膝提铃阶段杠铃垂直方向上的输出功率[9].数据显示,吕小军抓举不同重量时都表现出了发力阶段的杠铃上升高度百分比数值较大，即对杠铃做的机械功较大，而时间百分比的数值较小；相对应的，在伸膝提铃阶段杠铃上升高度百分比的值较小，即对杠铃做的机械功较小，而时间百分比的数值较大.功率是单位时间内所做的功，计算得出发力阶段的输出功率高于伸膝提铃阶段杠铃的输出功率，这佐证了以往观点.

引膝提铃发挥着承上启下的作用，在这一过程中引膝要充分并要求动作迅速流畅，这样才能保证后续动作的完成[10].同时，在保证膝关节屈膝充分的前提下，又能保证在该阶段的用时百分比、杠铃上升的高度百分比均比较低,就说明运动员的引膝和伸髋动作比较合理[11].本次数据结果中,吕小军抓举170 kg和174 kg时在引膝提铃阶段膝关节最小角度分别为114.0°和115.4°.可以判断出在引膝提铃阶段的运动学参数符合以上原则，参考用时百分比，尤其是174 kg抓举中引膝提铃阶段的用时百分比仅为7.69%，杠铃上升高度比仅为8.18%，可以判断其引膝和伸髋动作比较合理.

3.3 速度曲线

3.3.1 垂直速度-时间曲线

图3 吕小军抓举170 kg,174 kg时杠铃的垂直速度曲线

杠铃速度以杠铃重心的速度为准，杠铃重心速度是杠铃在水平方向速度分量和垂直方向速度分量的合速度.通过SIMI°Motion 7.50等分析软件对杠铃重心在垂直方向上的速度进行跟踪，一般可以得到2种提铃阶段的杠铃速度随时间变化图：一种是曲线有2个波峰，即在引膝提铃和发力提铃垂直方向速度各有一个峰值，而在两峰之间存在一个明显减小的现象；另一种是提铃时期的图像仅仅有一个峰值，即从引膝提铃到发力这段时间杠铃的速度持续向上增大，中间不存在减小之后再增大的情况.当前多数的研究显示,顶级运动员的动作分析呈现出的是单波峰，因而,很多学者将抓举过程中的运动学参数是否符合这一特征作为分析判断技术动作好坏的重要参考之一[12].

2011年全国举重冠军赛中吕小军在成功抓举165 kg和170 kg时均出现了第一种类型的杠铃垂直速度曲线，因此，有学者推断当时吕小军的技术动作存在问题[6].通过本次比赛的运动学分析可以看出，吕小军在抓举170 kg和174 kg时同样出现了这一情况.根据运动生物力学原理，一个完整动作的整个发力要衔接连贯流畅，在正确的发力点发力、不到发力点不发力，掌握正确的节奏才能达到预期发力效果.从吕小军的发力特点来看，这是不符合力学规律的，然而纵向来看，这是他个人在抓举比赛中长期形成的发力方式，并且应用这一发力特点不断刷新77 kg级别举重的世界纪录，而且还有继续提升的空间.这其中就有继续研究的价值，初步推断这是吕小军个人的特点，对这一问题的深入研究可以为吕小军抓举技术的进一步完善、抓举成绩的提高提供指导意见.

3.3.2 水平速度-时间曲线

图4 吕小军抓举170 kg,174 kg时杠铃的水平位移曲线 图5 吕小军抓举170 kg,174 kg时杠铃的水平速度曲线

在整个抓举中杠铃并不只是沿直线垂直上升的，而是会伴随水平的移动而向上移动，即前后偏移.如果运动员可以尽量将水平方向上位移控制得最小就能够使杠铃的重心更加贴近人体的重心以达到省力的目的，那么此时运动员的动作就是最有效率的了.因此，杠铃的水平方向位移是用来评价抓举的一个重要的运动学参数[13].录像分析结果显示，吕小军在170 kg,174 kg抓举中，杠铃在水平方向的位移数值较小，通过对比图4中的曲线可看出，吕小军在抓举更大重量时动作控制得更好,从而使杠铃水平位移更小.

在伸膝提铃的前期，运动员主要靠蹬腿伸膝的力量来提升杠铃，这个时候杠铃的速度有一个指向人体方向的分量,从而使杠铃重心更加靠近人体重心，这一过程体现了“近”的技术特点，正是因为这一特点,水平方向上的速度与时间关系图像一般表现为“双波峰双波谷型速度-时间曲线”.但是在2011年的冠军赛中,吕小军在2次抓举的伸膝提铃阶段都因为髋关节过早打开参与提铃动作而导致杠铃重心先向远离人体重心的方向运动之后再向人体重心靠拢，所以水平速度-时间曲线在运动员伸膝提铃时出现了波峰，并且因为这一先出现的一次波峰而使提铃时期呈现3个波峰.

通过对这次奥运会选拔赛中吕小军成功抓举170 kg和174 kg时的录像进行运动学分析，发现杠铃重心在水平方向上的速度-时间曲线由“三波峰双波谷型速度-时间曲线”转变为“双波峰双波谷型速度-时间曲线”.从这一变化可以看出,吕小军伸膝时身体更协调、动作更有效，因为伸膝提铃这一动作对于保证运动员提铃成功起到了至关重要的作用[14].从运动学角度通过对比分析吕小军在该阶段抓举特征的改变，证明了他的抓举技术的确有了进步.

4 结 论

1)吕小军抓举的杠铃最大高度相比之前(2011年全国举重冠军赛中)有了减小，发力节奏控制对发力点的掌握更加精准；惯性上升高度的数值增大反映肌肉爆发力有了增强,说明吕小军当前的训练方法行之有效.

2)2次抓举中引膝提铃阶段的时间百分比、杠铃上升的高度百分比这2项参数均减小，引膝提铃阶段膝关节最小角较小，说明引膝和伸髋动作比较合理，这也是吕小军一贯具有的良好技术特点.

3)杠铃在水平方向上速度-时间曲线改变为“双波峰双波谷型速度-时间曲线”，表明技术进步；但是，杠铃重心的垂直方向上速度-时间曲线依然表现为2个波峰，技术上仍然还存在进步的空间.

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