关于运动员方面硕士毕业论文范文 与不同级别优秀散打运动员鞭腿技术动作特征与其对击打速度的影响有关自考毕业论文范文

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不同级别优秀散打运动员鞭腿技术动作特征与其对击打速度的影响

苏健蛟1,2a, 张颖慧2b, 马世坤3

(1.山西师范大学 体育学院,山西 临汾 041000;

2.韩国龙仁大学 a.武道大学;b.大学院,京畿道 龙仁 017092;

3.武汉体育学院 武术学院,湖北 武汉 430079)

摘 要:为探求优秀散打运动员的体重差异与鞭腿技术动作特征是否对击打速度产生影响.方法:运用VICON Nexus 3D运动捕捉系统,对小、中、大三个级别15名运动员运用鞭腿技术动作快速击打目标物时的运动轨迹进行采集.依据鞭打动作特点和下肢关节运动特征,将技术动作划分为四个时刻、三个时段,并对四个时刻下肢关节的角度以及三个时段的动作位移、时间、速度、角速度等运用VICON Polygon分析软件进行计算.结果表明:启动时段(P1)小级别运动员的躯干和支撑腿各关节运动幅度呈“上大下小”状态,大级别运动员呈“上小下大”状态;三个级别运动员作用腿下肢关节的运动方向相同,运动幅度却出现差异,小级别运动员启动时段的动作速度相对较快.击打时段(P2)三个级别运动员支撑腿的髋、踝关节回旋运动方向出现差异;作用腿下肢关节运动方向相同,中级别运动员膝关节屈曲角度相对较大、转动半径相对较小,击打时段的动作速度也相对较快.回收阶段(P3)三个级别运动员支撑腿髋关节屈伸、回旋运动方向出现差异;作用腿下肢关节运动方向相同,小级别运动员作用腿下肢关节转动半径相对较小,回收时段的动作速度也相对较快.不同级别运动员鞭腿技术动作特征对击打速度存在显著性差异,相同级别散打运动员减轻体重、改善下肢关节的运动方向和运动幅度,才是提高击打速度的重要途径.

关键词:散打;优秀散打运动员;鞭腿;击打速度;动作特征;不同级别

中图分类号:G852.4

文献标识码:A文章编号:

1000520X(2018)01008708

Effects of Hitting Velocity of Different Level Sanda Athletes; Whipleg Movement

SU Jianjiao1,2 , ZHANG Yinghui2 ,et al

(1. Shanxi Normal Univ., Linfen 041000, China;2.Yongin Univ., Yongin 017092, Korea)

Abstract:

The purpose of the study was to explore whether weight difference and whipleg techniques of excellent Sanda athletes could affect action velocity. Motion capture system VICON Nexus was used. The researchers collected 15 athletes’ (light group, middle group, hey groups) movement traces when they were using whipleg techniques to hit targets. The displacement, time, velocity, angular velocities of action were also calculated by the software VICON Nexus in three phase respectively. It showed that in the starting phase (P1), movement range of bodies and supporting legs of lightweightathletes were “big on the upper part and all on the lower part”, while heyweightathletes’ were “all on the lower part and big on upper part”. The three groups of athletes had the same action direction of kicking leg joints, but different movement ranges (P<0.05). The lightweightathletes’ action velocity were the faster in starting phase. In Hitting phase (P2), the directions of 3 levels of weight athletes’ hip joints, knee joints and ankle joints of supporting legs were different, while the direction of their kicking leg was alike. The flexion angles of knee joints of the middleweightathletes were the biggest, and their rotation radius were the allest (P<0.05) and the action velocity were fast. In withdrawing phase (P3), the directions of flexion hip joints and roundhouse kick were different (P<0.05). The movement direction of kicking leg was alike. The rotation radius of leg joints of lightweightathletes were the allest, and their withdrawing velocity was the fastest. It could be concluded that the effects of whipleg techniques for different weight athletes on movement velocity were significantly different. Therefore, decreasing weight and optimizing action direction and range were the optimal way to raise action velocity.

Key words:

Sanda; excellent Sanda player; whipleg; hitting velocity; action characteristics; different level

散打鞭腿技术不仅是散打比赛中运动员使用频率最高的技术动作之一;也是决定比赛胜负的关键技术动作之一[14].因此,该技术训练受到散打教练员与运动员的高度重视.为提高该项技术动作的运用效果,近年来,一些专家和学者通过录像观察对散打比赛中鞭腿技术的运用时机、击打部位以及得分率进行了研究,研究成果既有对对我国不同水平散打运动员的鞭腿技术运用特征进行的对比分析,又有从运动学、动力学、肌电学等层面对不同级别优秀运动员鞭腿技术运用效果的分析,也有对鞭腿在击打过程中下肢关节的速度和角度、转动幅度等动作特征以及鞭腿技术的鞭打动作原理[5]与动作速度关系进行的分析.前期的研究为提高鞭腿技术的运用效果奠定了基础,并促使“动作速度[67,8]、运动轨迹[910]”成为对鞭腿技术训练和研究的核心内容.然而,由于散打项目存在级别的区分,运动员在身高、体重上又存在个体差异,相同训练环境未必能取得相同的训练效果.因此,针对优秀散打运动员“因材施训”的训练,就显得尤为重要.为此,本文通过探讨优秀散打运动员体重差异和鞭腿技术动作特征与击打速度的辩证关系,以为教练员在今后的训练中制定针对性的训练方案提供参考依据,具有重要的实践价值和现实意义.

1研究对象与方法

1.1研究对象

本研究对象为某省武术散打队预参加第13届全运会男子散打比赛个人项目(小级别:56kg、60kg;中级别:70kg、75kg;大级别:90kg、95kg)的15名运动员(国际健将级1人、健将级8人、一级6人),人体测量特征均值(M&plun;SD)如(表1).

1.2测定仪器与设备

1.2.1三维运动捕捉系统

英国VICON Motion System公司生产的VICON System 3D红外高速运动捕捉系统.包括10个T40s型号的摄像头(400万像素),直径14mm的Marker球39个.本实验采样频率设置为300Hz.

1.2.2三维测力台

美国AMTI公司研制的三维测力台系统,包括BP400600(长600mm宽400mm高82.5mm)4块,本实验采样频率设置为1 500Hz.

1.2.3信号采集软件及建模

运动学、动力学数据主要通过Vicon Nexus 1.85进行信号采集和前期处理.该系统同步采集人体三维运动学和动力学的原始信号,并对采集完成的体表Marker点命名,去除噪讯、删补轨迹等进行处理.输入测量受试者的身高、体重以及各关节厚度和肢体长度值后建立人体3D模型.

1.2.4其他实验用品

包括自制固定Marker的散打脚靶、卡尺、皮尺、剪刀、胶带、受试者实验服装等用品.

1.3Marker球粘贴部位、坐标及模型

人体表面粘贴Marker球的具体部位及39个坐标点,输入测量身体基本特征数值后建立的人体3D模型(图1).

1.4实验方法

首先打开Vicon System 3D红外高速运动捕捉系统、测力台等实验仪器和设备进行预热和标定,让受试者填写实验知情同意书,更换服装并告知实验流程和注意事项,测量身体基本特征,再进行15分钟慢跑和拉伸等热身活动后开始粘贴Marker球.粘贴完成后让受试者熟悉实验动作,根据测力台方位设定击打目标的方向,根据受试者中鞭腿击打躯干部位的习惯设定击打高度,让受试者运用后中鞭腿快速击打带有Marker的脚靶.依据受试者平时训练鞭腿技术动作的基准划分为:为最好动作、B级为一般动作、C级为失败动作.每次击打动作完成后,受试者主观判断该动作质量,每人选定10次动作设为本研究的标本动作进行分析.

第1期苏健蛟,张颖慧,等:不同级别优秀散打运动员鞭腿技术动作特征及其对击打速度的影响

武汉体育学院学报第52卷

1.5时刻(Event)和时段(Phase)

1.5.1时刻(Event)(见图2)

准备(E1):支撑脚触及测力台面地反力瞬间.

屈膝(E2):作用腿提膝时膝关节最小屈曲瞬间.

击打(E3):作用腿击打后膝关节最大伸展瞬间.

回收(E4):作用腿击打后触及测力台面地反力瞬间.

1.5.2时段(Phase)(见图2)

启动时段(P1):准备开始到屈膝结束(E1→E2).

击打时段(P2):屈膝开始到击打结束(E2→E3).

回收时段(P2):击打开始到回收结束(E3→E4).

表1本研究受试者身体基本特征一览表

N年龄(yr)身高(cm)体重(kg)下肢长(cm)膝宽度(cm)踝宽度(cm)肩宽度

(cm)肘宽度(cm)腕宽度(cm)手厚度(cm)

5(小)22.5&plun;2.4174.7&plun;2.661.9&plun;2.795.5&plun;1.48.6&plun;0.56.3&plun;0.39.4&plun;1.86.3&plun;0.45.3&plun;0.22.5&plun;0.3

5(中)23.3&plun;2.6180.5&plun;3.176.2&plun;3.297.3&plun;1.59.1&plun;0.86.4&plun;0.410.2&plun;2.26.5&plun;0.35.4&plun;0.22.7&plun;0.2

5(大)21.3&plun;3.6187.4&plun;3.293.3&plun;5.199.9&plun;1.79.5&plun;0.96.6&plun;0.611.4&plun;2.76.9&plun;0.45.5&plun;0.32.8&plun;0.3

图1Marker粘贴部位及人体3D模型

图2Event和Phase

时刻设定依据VICON Nexus 1.85信号采集后,根据鞭腿技术动作特点,观察支撑脚触及测力台面地反力、目标物上的Marker球出现移动、膝关节最小屈曲、最大伸展等瞬间发生变化时而设定,时段设定为前一时刻到后一时刻所用时间的间隔.

1.6数据处理

采用英国VICON公司研发的Polygon 3.5.1软件,根据动作的轨迹变化和坐标点对动作速度、位移、下肢关节的角度(Angles)、角速度(Angles Velocities)等进行计算.定义髋、膝关节屈曲、内收、内旋为正(+),伸展、外展、旋外为负(-);踝关节背屈、内翻、内旋为正(+),趾屈、外翻、旋外为负(-).动作位移、时间和髋、膝、踝关节四个时刻的角度采用平均值计算,三个时段膝关节角速度和动作速度采用最大值计算.运用IBM SPSS Statistics19.0进行统计分析,数据用(M&plun;SD)表示,三组间差异进行单因素方差分析,显著性水平设为a等于0.05.

2研究结果

2.1支撑腿下肢关节角度特征

表2显示,准备时刻(E1)小级别支撑腿髋关节屈曲角度相对较小而旋外角度相对较大,中级别外展角度相对较大,三个级别髋关节屈伸、内收外展运动幅度和回旋方向出现了差异(P<0.05);屈膝时刻(E2)小级别髋关节伸展角度、旋外角度相对较大,中级别外展角度相对较大,三个级别髋关节屈伸、外展运动幅度和回旋方向出现了差异(P<0.05);击打时刻(E3)小级别屈曲角度、旋外角度,中级别外展角度、大级别旋内角度相对较大,三个级别髋关节屈伸、外展运动幅度和回旋方向出现了差异(P<005);回收时刻(E4)小级别回旋角度、中级别外展角度、大级别屈曲角度相对较大,三个级别髋关节外展运动幅度和屈伸、回旋方向出现了差异(P<0.05).以上出现的差异在统计学上存在显著性.

表3显示,准备时刻(E1)小级别支撑腿膝关节屈曲角度相对较大、大级别运动员屈曲角度相对较小(P<0.05);屈膝时刻(E2)和击打时刻(E3)小级别膝关节屈曲角度相对较小、大级别屈曲角度相对较大(P<0.05);回收时刻(E4)小级别膝关节屈曲角度相对较小、中级别屈曲角度相对较大(P<0.05),三个级别运动员膝关节在四个时刻屈曲运动的差异在统计学上存在显著性.

表2支撑腿髋关节角度均值(Mean&plun;SD)及one-way ANOVA结果

时刻小级别中级别大级别FP小:中小:大中:大

屈曲伸展(°)

E120.46&plun;1.3546.11&plun;0.5246.16&plun;2.8371.45.001**-

E2-23.74&plun;0.76-4.09&plun;2.698.95&plun;2.46456.37.001***

E31.95&plun;0.755.85&plun;0.4230.78&plun;1.63409.544.001***

E40.61&plun;0.4823.75&plun;3.2830.78&plun;1.64655.781.001***

内收外展(°)

E1-25.85&plun;0.61-28.63&plun;1.26-24.18&plun;3.2254.735.001*-*

E2-17.91&plun;0.41-25.49&plun;0.63-18.45&plun;1.8342.631.001*-*

E3-33.80&plun;2.84-47.15&plun;1.87-42.29&plun;4.2785.102.001***

E4-13.34&plun;1.75-27.63&plun;2.80-14.19&plun;3.6146.578.001*-*

旋内旋外(°)

E1-47.07&plun;0.15-3.85&plun;0.7412.79&plun;2.34568.195.001***

E2-48.70&plun;1.93-4.92&plun;1.5721.70&plun;1.58525.797.001***

E3-47.86&plun;3.31-11.85&plun;0.6530.37&plun;4.98527.334.001***

E4-49.26&plun;1.20-7.86&plun;0.7816.21&plun;2.86854.041.001***

注:* P<0.05;过伸展、外展、旋外为“-”.

表3支撑腿膝关节(Event)角度均值及one-way ANOVA结果

时刻小级别中级别大级别FP小:中小:大中:大

屈曲伸展(°)

E1138.74&plun;0.93145.02&plun;3.77162.05&plun;1.60296.819.001***

E2157.47&plun;2.46148.12&plun;1.64138.49&plun;2.30230.662.001***

E3153.43&plun;1.54142.09&plun;3.58139.05&plun;3.3278.883.001***

E4149.46&plun;1.21136.76&plun;3.88142.11&plun;9.8062.983.001*-*

注:*P<0.05.

表4显示,准备时刻(E1)小、中级别支撑腿踝关节跖屈角度、内翻角度、旋外角度与大级别比较相对较小,三个级别之间踝关节跖屈背屈运动方向和内翻、旋外运动幅度出现差异(P<0.05);屈膝时刻(E2)和击打时刻(E3)大级别背屈角度、内翻角度、旋外角度相对较大,三个级别之间踝关节运动幅度和运动方向出现了差异(P<005);回收时刻(E4)小、中级别背屈角度相对较大、内翻角度和旋内角度相对较小,三个级别之间踝关节运动方向相同、但是运动幅度却出现了差异(P<0.05).以上出现的差异在统计学上存在显著性.

表4支撑腿踝关节(Event)角度均值及one-way ANOVA结果

时刻小级别中级别大级别FP小:中小:大中:大

跖屈背屈(°)

E113.06&plun;1.084.58&plun;1.60-5.57&plun;1.25594.039.001***

E25.80&plun;2.303.06&plun;0.628.77&plun;0.68352.253.001***

E321.21&plun;2.236.74&plun;2.2522.47&plun;0.94658.023.001***

E418.89&plun;1.5617.58&plun;4.268.97&plun;0.8049.275.001-**

内翻外翻(°)

E17.34&plun;0.375.85&plun;0.5922.75&plun;0.55402.333.001***

E2-0.84&plun;0.64-0.07&plun;1.4219.64&plun;0.08600.801.001***

E3-0.89&plun;0.720.65&plun;1.1322.36&plun;1.96642.433.001***

E46.83&plun;0.979.14&plun;0.5021.40&plun;1.50642.688.001***

旋内旋外(°)

E1-5.71&plun;0.58-8.17&plun;1.50-15.67&plun;0.67319.017.001***

E212.54&plun;0.7810.05&plun;0.47-15.86&plun;0.93523.952.001***

E3-0.77&plun;0.68-8.32&plun;2.36-15.12&plun;2.43155.356.001***

E4-4.64&plun;2.06-16.36&plun;1.20-13.96&plun;1.89149.208.001***

注:*P<0.05;跖屈、外翻、旋外为“-”.

2.2作用腿下肢关节角度特征

表5显示,准备时刻(E1)小级别作用腿髋关节屈曲角度、旋外角度和大级别外展角度相对较大,三个级别髋关节屈伸、外展运动幅度和回旋角度方向出现了差异(P<0.05);屈膝时刻(E2)小级别髋关节伸展角度、旋外角度相对较大,中级别外展角度相对较大,三个级别髋关节屈伸、外展运动幅度和回旋方向出现了差异(P<0.05);击打时刻(E3)小级别外展角度、旋外角度,中级别屈曲角度相对较大,三个级别髋关节屈伸、外展运动幅度和回旋方向出现了差异(P<0.05);回收时刻(E4)小级别伸展角度、旋外角度,大级别屈曲角度相对较大,三个级别髋关节外展运动幅度和屈伸、回旋方向出现了差异(P<0.05).以上出现的差异在统计学上存在显著性.

表5作用腿髋关节(Event)角度均值及one-wayANOVA结果

时刻小级别中级别大级别FP小:中小:大中:大

屈曲伸展(°)

E1-25.25&plun;0.62-13.58&plun;1.35-9.70&plun;0.56939.48.001***

E23.97&plun;1.074.25&plun;0.4018.83&plun;0.9961.500.001-**

E321.63&plun;6.3736.38&plun;5.0433.83&plun;4.24106.615.001***

E4-1.76&plun;1.1514.45&plun;0.8613.59&plun;4.4557.079.001**-

内收外展(°)

E1-13.67&plun;2.48-10.77&plun;1.39-18.63&plun;1.2599.125.001***

E2-34.44&plun;1.08-34.97&plun;1.53-33.49&plun;1.404.086.141---

E3-51.54&plun;9.63-43.93&plun;3.70-49.68&plun;1.7666.528.001*-*

E4-15.90&plun;1.01-9.23&plun;0.89-16.01&plun;1.6341.495.001*-*

旋内旋外(°)

E1-33.76&plun;1.33-6.98&plun;0.535.71&plun;1.611 151.689.001***

E2-34.96&plun;0.32-7.36&plun;0.6612.62&plun;0.801 257.545.001***

E3-16.05&plun;1.0914.21&plun;1.2626.53&plun;3.291 586.400.001***

E4-29.57&plun;0.842.23&plun;0.1917.02&plun;1.41750.273.001***

注:*P<0.05;过伸展、外展、旋外为“-”.

表6显示,准备时刻(E1)中级别作用腿膝关节屈曲角度相对较大、大级别运动员屈曲角度相对较小(P<0.05);屈膝时刻(E2)中级别膝关节的屈曲角度相对较大、小级别屈曲角度相对较小.击打时刻(E3)小级别膝关节伸展角度相对较大(P<0.05);回收时刻(E4)中级别膝关节屈曲角度相对较大、大级别屈曲角度相对较小(P<0.05),三个级别运动员膝关节在四个时刻屈曲运动的差异在统计学上存在显著性.

表7显示,准备时刻(E1)小级别作用腿踝关节跖屈角度、大级别内翻角度、旋外角度相对较大,三个级别之间踝关节跖屈背屈运动方向和内翻、旋外运动幅度出现差异(P<0.05);屈膝时刻(E2)中级别跖屈角度、大级别内翻和旋外角度相对较大,三个级别之间踝运动幅度出现了差异(P<0.05);击打时刻(E3)小级别背屈角度、旋内角度、中级别内翻角度相对较大,三个级别之间踝运动幅度出现了差异(P<0.05);回收时刻(E4)小级别背屈角度、大级别内翻角度、旋外角度相对较大,三个级别之间踝关节跖屈背屈运动方向和内外翻角度、回旋角度出现了差异(P<0.05).以上出现的差异在统计学上存在显著性.

2.3作用腿膝关节角速度

表8显示,启动时段(P1)小级别作用腿膝关节屈曲角速度相对较快、大级别运动员屈曲角速度相对较慢(P<0.05);击打时段(P2)中级别膝关节的屈曲角速度相对较快、小级别伸展角速度相对较慢.回收时段(P3)小级别膝关节屈曲角速度相对较快(P<005),三个级别运动员膝关节在三个时段屈曲角速度的差异变化在统计学上存在显著性.

表6作用腿膝关节(Event)角度均值及one-way ANOVA结果

时刻小级别中级别大级别FP小:中小:大中:大

屈曲伸展(°)

E1158.68&plun;2.83156.22&plun;3.33167.95&plun;4.6265.585.001***

E278.54&plun;1.2964.48&plun;1.51265.64&plun;2.8052.982.001**-

E3143.91&plun;2.67122.42&plun;5.76136.47&plun;0.59106.333.001***

E4142.47&plun;5.20139.94&plun;4.85148.39&plun;2.9353.123.001-**

注:* P<0.05.

表7作用腿踝关节(Event)角度均值及one-way ANOVA结果

时刻小级别中级别大级别FP小:中小:大中:大

跖屈背屈(°)

E16.33&plun;0.972.62&plun;1.49-8.10&plun;1.83309.873.001***

E2-33.48&plun;3.21-37.93&plun;0.16-37.32&plun;2.5952.699.001**-

E3-38.12&plun;2.93-42.33&plun;2.17-56.62&plun;3.47204.452.001***

E47.73&plun;0.60-4.25&plun;2.202.46&plun;0.69229.334.001***

内翻外翻(°)

E15.23&plun;0.989.39&plun;1.1614.84&plun;1.23218.115.001***

E28.24&plun;0.595.49&plun;0.6112.00&plun;0.8390.11.001***

E34.95&plun;2.296.06&plun;1.454.04&plun;1.5565.57.001*-*

E48.77&plun;1.9913.62&plun;0.4624.97&plun;1.61366.836.001***

旋内旋外(°)

E16.81&plun;0.14-6.92&plun;2.26-17.61&plun;1.69182.17.001***

E2-1.74&plun;4.122.66&plun;1.43-13.56&plun;1.20153.065.001***

E34.25&plun;3.011.37&plun;3.360.32&plun;2.95555.427.001***

E4-2.60&plun;5.76-14.35&plun;0.84-29.34&plun;1.50144.959.001***

注:* P< 0.05;跖屈、外翻、旋外为“-”.

表8作用腿膝关节(Event)角速度均值及one-way ANOVA结果

时段小级别中级别大级别FP小:中小:大中:大

屈曲伸展(d/s)

P1761.77&plun;26.45736.78&plun;17.53669.66&plun;16.6555.667.001***

P21270.78&plun;21.61352.53&plun;16.31166.69&plun;53.7172.946.001***

P3822.89&plun;74.44739.58&plun;28.92620.58&plun;40.0576.252.001***

总951.81&plun;40.50942.96&plun;20.90818.98&plun;36.8066.252.001***

注:* P< 0.05.

2.4运动员动作位移、速度和时间特征

表9显示,启动时段(P1)小级别作用腿的动作速度相对较快、大级别运动员动作速度相对较慢(P<005);击打时段(P2)中级别动作速度速度相对较快、大级别动作速度相对较慢.回收时段(P3)小级别动作速度相对较快(P<0.05),三个级别运动员的动作速度在三个时段的差异变化在统计学上存在显著性.

表9鞭腿技术动作位移、时间、平均速度的均值及one-way ANOVA结果

时刻小级别中级别大级别FP小:中小:大中:大

位移(m)

P10.73&plun;0.050.75&plun;0.030.88&plun;0.0445.485.001-**

P20.94&plun;0.021.01&plun;0.011.00&plun;0.0089.401.001***

P31.00&plun;0.020.98&plun;0.021.00&plun;0.056.759.191---

总1.67&plun;0.071.76&plun;0.041.88&plun;0.05120.151.001***

时间(S)

P10.15&plun;0.010.17&plun;0.010.18&plun;0.0174.435.001***

P20.11&plun;0.000.10&plun;0.000.12&plun;0.0097.221.001***

P30.44&plun;0.020.44&plun;0.010.45&plun;0.0436.559.001-**

总0.70&plun;0.030.72&plun;0.010.75&plun;0.0289.353.001***

速度(m/s)

P18.87&plun;0.168.31&plun;0.287.73&plun;0.2797.378.001***

P211.85&plun;0.1612.52&plun;0.3610.56&plun;0.2889.852.001***

P37.35&plun;0.186.93&plun;0.106.35&plun;0.2491.458.001***

总9.37&plun;0.179.25&plun;0.258.21&plun;0.2678.678.001***

注:* P<0.05.

3分析与讨论

人们把自体位移或者克服阻力过程中,肢体各环节依次加速与制动,使末端环节产生极大速度的动作形式称为鞭打动作[13].由于鞭打动作可使运动链[2]末端环节产生极大的运动速度和打击力量,散打鞭腿技术的提腿、屈膝、转髋、击打、回收的运动过程,正是典型的鞭打动作[1314].为提高鞭腿技术的击打效果,根据鞭打动作原理改进鞭腿技术动作十分重要.由于人体纵轴和额状轴的相对转动惯量与肌肉对人体骨杠杆的动力矩是影响鞭腿动作的重要因素[15].人体在做下肢鞭打时,应该遵循关键顺序原理,即大关节带动小关节,不仅有利于动量矩的传递,而且能充分动员各个环节的发力效果[16].本研究按照人体的运动链运动,将鞭打时人体的躯干和支撑腿的大、小腿和脚作为四个刚体;作用腿的大腿、小腿和脚作为三个刚体.依据所设定的刚体模型在运动轴上的变化,分别观察三个级别运动员鞭腿击打时在所设定的4个时刻、3个时段中,作用腿的动作时间、位移、速度以及刚体间的角度变化特征等进行比较.

支撑腿在鞭腿击打过程中的支点作用对身体平衡的维持至关重要,因为在鞭腿的击打过程中,身体重心的调整需要通过支撑腿各关节相互间的调整进行调节[17].而支撑腿的旋转速度直接影响着进攻腿的鞭打速度,其峰值的出现先于进攻腿.由于人体解剖结构,支撑腿先要外展,才有利于进攻腿的动作[18].观察运动员支撑腿的运动轨迹发现,三者之间下肢关节角度的变化既有相同、也存在差异.启动时段(P1)三个级别运动员髋关节呈伸展、内收、旋外运动;膝关节呈伸展运动;踝关节呈背屈、外翻、旋内运动状态.虽然下肢关节的运动方向相同,但是关节角度的运动幅度却出现差异.小级别运动员关节运动幅度呈“上大下小”状态,而大级别运动员呈“上小下大”状态.击打时段(P2)小、中级别运动员的髋关节呈屈曲、外展、旋外,踝关节呈背屈、内翻、旋内运动状态.大级别运动员髋关节呈屈曲、外展、旋内;踝关节呈背屈、内翻、旋外运动状态.三个级别运动员的髋、踝关节回旋运动方向出现差异.回收时段(P3)小级别运动员的髋关节呈伸展、内收、旋外,踝关节呈背屈、内翻、旋外运动状态;中、大级别运动员髋关节呈屈曲、内收、旋内,踝关节呈背屈、内翻、旋外运动状态.三个级别运动员的髋关节屈伸、回旋运动方向出现差异.髋关节角度是指同侧大腿和躯干的夹角.主要反映了同侧躯干的倾斜度,在一程度上受膝关节角度大小的影响[19].支撑腿的蹬伸主要受同侧躯干倾斜及支撑腿膝关节的变化影响,稳定支撑腿膝关节的运动幅度,提高动作回收速度尤为重要[20].

作用腿在击打过程中,相对支撑腿而言要复杂的多.大腿首先相对髋关节额状轴快速逆时针转动,完成屈膝提髋动作,小腿在大腿转动的基础上相对膝关节的额状轴按照先屈后伸的原则进行,在快速有力的转动中完成击打动作[19].击打完成后由于大腿受到制动,并相对于髋关节额状轴顺时针转动,完成屈膝收髋动作,小腿在大腿转动的基础上相对膝关节在额状轴再次按照先屈后伸的原则进行动作回收.在启动时段(P1)三名运动员髋关节角度呈伸展、外展、外旋运动;膝关节角度呈伸展、外展、外旋运动;踝关节呈背屈、内翻、外旋运动状态.下肢关节的运动方向相同,但是关节的运动角度却出现差异,中级别运动员膝关节屈曲角度都相对较大.击打时段(P2)三个级别运动员的髋关节快速屈曲、外展、旋内运动变化;膝关节快速伸展;踝关节继续跖屈、外翻、旋内运动.三个级别运动员下肢关节运动方向相同,小级别运动员的髋关节外展、旋外角度相对较大.回收时段(P3)三个级别运动员髋关节在伸展的状态下,由外展向内收、由旋内向旋外运动;踝关节由跖屈向背屈变化,并继续进行内翻和旋外运动.三个级别运动员下肢关节运动方向相同,小级别髋关节的旋外角度和大级别运动员的旋内角度相对较大.

鞭腿膝关节处于屈曲状态,既减小下肢的转动惯量,加快了膝关节的转动角速度,又可使参与鞭腿的肌群处于最佳发力状态,提高肌肉的收缩速度[1820].由于肢体的质量分布离转轴越近,其转动半径就越小,其转动惯量就小[15].身体重心的下移不但减缓了躯干和支撑腿外展、外旋的运动速度,而且也减慢了作用腿各关节的回旋速度,致使转动惯量的减小,从而使膝关节的伸展速度快速加大.身体和双腿的转动半径及身体重心与作用腿击打时段的动作速度存在着相互影响的关系.参照鞭打动作原理和所设置的刚体模型的运动轨迹,作用腿在启动时段身体重心快速移向支撑腿,作用腿大腿主动绕髋关节额状轴转动并带动小腿运动,获得启动时段前一个动作的初速度[3].支撑腿关节角度运动方向和体重的差异,运动员动作初速度和P1阶段的启动速度也存在差异.随着运动员体重级别的降低而在比赛中技术动作展现出更加灵活多变,速度和频率更高的特征,这一特征与人体生理及运动规律相吻合[18].实验数据显示,小级别运动员躯干和支撑腿的旋外角度相对较大,与作用腿的蹬地、折叠、快速伸展等动作很好的衔接,形成了第一时段的启动速度相对较快,小级别运动员的启动速度相对较快,大级别运动员的则相对较慢,也体现了体重差异与关节角度对动作的启动速度存在影响.动作启动后由于鞭打原理作用,技术动作处于逐渐加速度状态,当身体突然制动传递到大腿时,小腿迅速伸展,膝关节角度瞬间变大,角速度加快,致使运动链末梢产生极大的速度.而中级别运动员作用腿膝关节的屈曲运动幅度较大,膝关节夹角相对较小,当突然受到制动膝关节的角度伸展半径相对较大,角速度也相对较快,形成了击打时段动作速度也相对较快的现象.动作击打完成后,随着受到目标物的助力和技术动作的回防,运动方向发生了改变.由于小级别运动员作用腿一直处于略旋外的动作状态.数据显示回旋运动幅度相对较小,下肢关节的转动半径也相对较小,角速度相对较快,也形成了回收时段的动作速度相对较快的现象.由此可以看出躯干和支撑腿旋外角度的变化对作用腿启动时段的动作速度;作用腿启动时段的屈曲角度对击打时段的动作速度以及回旋幅度大小产生的关节转动半径对回收时段的动作速度都存在影响.

4结论

不同级别优秀散打运动员的鞭腿技术动作特征对动作速度在统计学上存在显著性差异.启动时段小级别运动员因躯干和支撑腿旋外运动幅度相对较大,其动作速度相对较快;中级别运动员作用腿膝关节屈曲时刻的屈曲角度、击打时段转动半径幅度都相对较小,击打时段的动作速度相对较快;回收时段小级别运动员支撑腿和作用腿旋外运动状态,转动半径相对较小、膝关节伸展角速度相对较快,回收时段的动作速度也相对较快.结合上面三个级别运动员的体重差异和鞭腿技术动作特征的数据得出,相同级别运动员合理减轻体重、把控好下肢关节的运动方向和幅度,是提高击打速度的有效途径之一.

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