冯杰旋转式推铅球与滑步推铅球技术在最后用力阶段的运动学对比分析研究

□ 黄艺（贵州健康职业学院人文基础部 贵州 铜仁 554300）

前言

在2017年的第十三届全运会上，陕西省运动员冯杰就是采用了旋转式推铅球技术，并在全运会上大获全胜获得了男子铅球第三名的好成绩。在此之前，冯杰采用过滑步推铅球技术，但由于伤病的困扰等多方面原因，训练成绩一直苦于无法提高，因此在教练员马屹的建议下以及陕西省体育局的大力支持下，冯杰于2016年赴美进行了铅球技术的革新，这也是一次大胆的技术尝试。本文运用三维高速摄像对 2017年3月全国田径投掷项群赛 （成都站）比赛现场对冯杰推铅球技术进行拍摄，以及在2017年7月在西安体育学院田径训练馆对其进行测试，选取了运用背向滑步推铅球技术的成绩进行解析。通过录像解析得出的运动学参数和特征，分析比较两种投掷技术的区别，用相关的运动学参数指标来对最后用力阶段的技术进行对比分析研究，以期对冯杰系统化地训练进行切实可行的数据参考，同时为同类竞技项目提供理论依据。

1、研究对象与方法

1.1、研究对象

以冯杰运用旋转式推铅球技术与背向滑步推铅球的投掷成绩为研究对象。冯杰相关资料（见表1），旋转式推铅球技术与背向滑步推铅球的投掷成绩（见表2）。

表1 冯杰的基本信息情况表

表2 运用两种技术冯杰推铅球成绩一览表

1.2、研究方法

（1）文献资料法。

通过中国知网、中国期刊全文数据库、中国优秀博硕论文网、中国教育部官方网站和中国教育网下载阅读了30余篇关于推铅球技术相关论文资料和数据，了解了国内外的推铅球历史及现状，对本研究提供大量文献参考依据。

（2）三维摄像解析法。

2017年3月全国田径投掷项群赛（成都犀浦站）比赛现场。用两部JVC GC-PX10AC摄像机（120Hz）对冯杰推铅球投掷技术进行三维定点高速摄像。相机主光轴夹角约为 90°，使用APAS录像解析软件对拍摄的视频录像进行解析，解析时是先对每幅图片进行采逐幅打点。采用的人体模型是日本松井秀人体模型（20个环节，28个关节点参数）。为了便于研究，在解析时添加了一个铅球作为测量点。原始数据经低通滤波器平滑处理，截断频率为 8Hz。

（3）数理统计法

通过影像资料得出的数据进行分析处理，然后将所得的数据编辑到Excel表格中，进行计算统计，然后再根据需要制成相关的图表运用到正文中进行分析，得出结果与结论。

2、研究结果与分析

旋转式推铅球最后用力阶段是左脚着地到铅球出手瞬间，分为最后用力和最后用力加速阶段。滑步推铅球最后用力技术环节可分为：侧满弓的形成、最后用力左臂摆动、最后用力器械加速、推拨铅球及维持身体平衡。因为最后用力阶段是整个推铅球技术的核心，且对运动成绩占着不可估量的地位。因此本文着重研究冯杰推铅球的最后用力阶段。文章中所有出现的开始时刻即：在该阶段技术动作在最开始那一时间点所得的关节角度或（角速度）；结束时刻即：在该阶段技术动作在完成技术动作那一时间点所得的关节角度或（角速度）。

2.1、两种技术在最后用力阶段左膝、右髋、右肩关节角速度分析

通过调查数据可知，采用旋转式技术的，无论成绩的好坏，左膝角速度、右髋角速度和右肩角速度皆没有呈递增或递减的规律，右髋关节角速度在开始时刻和结束时刻的速度都是为负方向，说明关节在此时都是屈曲状态，说明右髋关节的没有做积极的转动；然而右肩角速度全都为正方向，说明关节在此时都是伸展状态，肩关节积极打开，有利于最后用力肩部的转动将力量通过肘、腕、手作用到铅球上。采用背向滑步的，随着成绩的递增，左膝角速度和右髋角速度在开始时刻也呈递增趋势，反之，右肩角速度随着成绩的提高，不管在开始时刻还是在结束时刻都呈明显地递减趋势。由此可知，在此阶段，肩关节没有积极地打开，没有良好地伸展动作。通过两种技术的比较，在所有成绩中，不管是左膝角速度、右髋角速度还是右肩角速度，结束时刻均大于开始时刻，说明在此阶段左脚蹬地积极有力，带动膝髋关节蓄力传向肩关节向投掷方向移动，加大了动量。

2.2、两种技术在最后用力阶段左膝、右髋、右肩关节角度特征的分析

表3 两种技术在最后用力阶段左膝、右髋、右肩关节角度一览表

由表3可知：采用旋转式技术推铅球时，成绩为18.63m、18.62m、17.90m、17.87m、17.85m时，它们的左膝角在开始时刻分别为 134.98°、138.10°、138.73°、139.59°、143.09°；结束时刻分别为 152.75°、148.19°、145.10°、145.77°、142.98°；右髋角在开始时刻分别为 138.65°、146.76°、148.29°、149.39°、150.22°；结束时刻分别为 148.20°、147.81°、145.73°、145.20°、143.51°；右肩角在开始时刻分别为 75.01°、69.03°、67.33°、66.88°、64.93°； 结束时刻分别为 138.72°、129.77°、128.87°、126.57°、120.86°；采用背向滑步技术推铅球时，成绩为 18.40m、18.25m、18.20m、18.15m、18.08m，它 们 的 左 膝 角 在 开 始 时 刻 分 别 为 130.48°、133.13°、136.62°、139.29°、140.02°； 结束时刻分别为 151.65°、149.13°、148.10°、145.67°、141.28°； 右髋角在开始时刻分别为 136.65°、140.56°、145.23°、150.39°、153.22°； 结束时刻分别为 147.25°、147.11°、145.93°、144.20°、142.91°； 右肩角在开始时刻分别为 74.21°、70.03°、69.33°、67.38°、66.43°； 结 束 时 刻 分 别 为 135.73°、130.77°、128.47°、126.37°、124.88°。通过上述数据可看出，采用旋转式技术的，左膝角、右髋角和右肩角在结束时刻都是随着投掷成绩的提高而逐渐升高，左膝角在开始时刻随着成绩地提高呈递减趋势，反之，右髋角和右肩角在开始时刻随着成绩的提高呈递增趋势。采用背向滑步的，随着成绩地提高，左膝角和右髋角在开始时刻呈下降趋势，右肩角无论在开始时刻还是结束时刻都是随成绩提升而提升，说明在此阶段，随着髋部的转动，肩关节不是背弓的，是呈积极的伸展状态。通过两种技术的分析，得知旋转加速与其他技术存在着差异，旋转过程的加速依靠的是运动员顺着惯性用力而不是突然地使上半身抬高，提高重心。采用两种技术右髋角都有明显地上升，下肢做了积极地蹬伸。由此可推论出在此阶段，左膝、右髋、右肩的用顺序和发力方向都是正确，符合技术要求。

2.3、两种技术在最后用力阶段身体重心与铅球速度节奏特征分析

由实践调查可知：采用旋转式技术推铅球时，成绩为18.63m、18.62m、17.90m、17.87m、17.85m 时，重心高度在 1.23-1.25m 之间，重心高度相对比较平稳，没有太大波动；铅球速度在成绩最好的18.63m这一投中，速度也是最大的，但并没有规律可循，球速没有随着成绩的提高而加大。采用背向滑步推铅球时，在五投成绩中，重心高度、速度以及铅球速度都比旋转的数值大。通过查阅相关资料可知：在此阶段，铅球速度和身体重心速度二者的差值偏大，整个“人—球”系统取得速度和动量也比较大，说明肌肉被充分利用了，所得的爆发力就越大，可以认为是技术合理动作流畅。而当二者的差值偏小时，有两种情况：（1）整个“人—球”系统取得的速度和动量就会相对偏小；（2）最后用力阶段人体肌纤维的爆发力不够，且发力时间过长，器械的出手速度就相对较慢，因此，在采用旋转技术时，建议冯杰加大对旋转技术动作的掌控能力，加强技术动作的整体性和一致性。同时，也应加强自身肌肉的爆发力训练，优化速度和动能的传导结构，以获得较大的“人—球”系统原始动能。

3、结论

旋转式推铅球铅球速度小于背向滑步式，最后用力阶段旋转式比背向滑步式推铅球能更有效的增加铅球的速度。背向滑步式推铅球获得好成绩是通过加长最后用力动作的直线距离来实现的；旋转式推铅球则是依靠身体转动形成良好的身体扭转状态来实现的；旋转式铅球出手速度、出手角度和出手高度都优于背向滑步式，但两种技术对出手高度的影响较小。通过几投成绩的对比，背向滑步推铅球技术的成绩相对稳定，更加易于掌握，动作简单易于操作，难度系数相对较小。