第一篇：李婭高低杠分腿前空翻再握杠的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析

李婭高低杠分腿前空翻再握杠的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析

時(shí)間：2005-4-29 15:36:06 作者：陳莉,姚俠文 來(lái)源：《體操信息》，2005年第4期

一、概述

高低杠一直是我國(guó)女子體操的優(yōu)勢(shì)項(xiàng)目。1979年以來(lái)，我國(guó)優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員馬艷紅、樊迪、陸莉、羅麗、畢文靜、凌潔在世界體操大賽上共奪得7次高低杠世界冠軍。我國(guó)高低杠能在世界體操舞臺(tái)上保持優(yōu)勢(shì)地位的一個(gè)最重要的法寶是不斷的創(chuàng)新和加難動(dòng)作。馬艷紅等6名高低杠世界冠軍都有自己的創(chuàng)新和“絕招”動(dòng)作。反吊系列的難新動(dòng)作是由我國(guó)運(yùn)動(dòng)員創(chuàng)新的，我國(guó)在這一領(lǐng)域一直保持領(lǐng)先地位。反吊分腿前空翻再握杠是由我國(guó)優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員陸莉在世界體操大賽上首先使用的，陸莉并奪得1992年巴賽羅娜奧運(yùn)會(huì)高低杠冠軍。自此之后我國(guó)許多優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員都使用了這個(gè)動(dòng)作，到目前為止該動(dòng)作仍然是高難度“飛行”動(dòng)作之一，也是我國(guó)許多優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員高低杠成套的核心內(nèi)容之一。與外國(guó)運(yùn)動(dòng)員相比，我國(guó)運(yùn)動(dòng)員在這類(lèi)動(dòng)作上占有優(yōu)勢(shì)，同時(shí)該動(dòng)作還有較大的發(fā)展?jié)摿桶l(fā)展空間。在此動(dòng)作基礎(chǔ)上還可以發(fā)展反吊直體前空翻及轉(zhuǎn)體360°再握杠等動(dòng)作。因此有必要加強(qiáng)反吊分腿前空翻這個(gè)高層次的基礎(chǔ)性動(dòng)作的研究。

本文研究的是李婭反吊分腿前空翻再握動(dòng)作，是在2004年蘇州全國(guó)體操錦標(biāo)賽上拍攝的，她當(dāng)時(shí)在高低杠決賽中技?jí)喝悍紛Z得該項(xiàng)目桂冠，后來(lái)又在2004年雅典奧運(yùn)會(huì)高低杠決賽中使用了這個(gè)動(dòng)作，并獲得第5名。這說(shuō)明李婭完成的這個(gè)動(dòng)作質(zhì)量比較高，具有觀賞價(jià)值和研究?jī)r(jià)值。

本文通過(guò)對(duì)李婭反吊分腿前空翻再握動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，揭示該動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律和技術(shù)性特點(diǎn)，為我國(guó)年輕的運(yùn)動(dòng)員發(fā)展和改進(jìn)此類(lèi)動(dòng)作提供理論依據(jù)和技術(shù)參數(shù)，對(duì)保持我國(guó)高低杠在世界上的優(yōu)勢(shì)地位有積極的意義。

本文研究對(duì)象李婭，安徽籍國(guó)家體操集訓(xùn)隊(duì)隊(duì)員，2004年雅典奧運(yùn)會(huì)我女隊(duì)主力隊(duì)員，獲得2004年蘇州全國(guó)體操錦標(biāo)賽高低杠冠軍和2004年雅典奧運(yùn)會(huì)高低杠第5名。

在研究過(guò)程中作者閱讀了有關(guān)文獻(xiàn)資料10余篇，了解近二十幾年來(lái)高低杠項(xiàng)目的發(fā)展情況。觀看了2002年亞運(yùn)會(huì)、2003年世界體操錦標(biāo)賽、2004年雅典奧運(yùn)會(huì)及2004年全國(guó)體操錦標(biāo)賽高低杠決賽錄像和實(shí)況，對(duì)我國(guó)和世界高低杠現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)有了一個(gè)基本了解和認(rèn)識(shí)。2004年5月在蘇州全國(guó)體操錦標(biāo)賽上，作者用一臺(tái)日本JVC9800型攝像機(jī)拍攝了李婭高低杠反吊分腿前空翻再握動(dòng)作的全過(guò)程，攝像機(jī)對(duì)準(zhǔn)高低杠正側(cè)面，定點(diǎn)攝像，拍攝速度為50幅/s，然后對(duì)拍攝的原始材料，通過(guò)美國(guó)ARIL運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)高速解析系統(tǒng)，采用系統(tǒng)人體模型，21個(gè)關(guān)節(jié)點(diǎn)，25個(gè)環(huán)節(jié)控制點(diǎn)，解析了112幅動(dòng)作畫(huà)面，獲得17000多個(gè)數(shù)據(jù)，用數(shù)字濾波法進(jìn)行平滑截?cái)囝l率為6。根據(jù)研究需要本文采集了身體重心和各關(guān)節(jié)的位移、水平速度、垂直速度及各關(guān)節(jié)的角度等數(shù)據(jù)，還有重心軌跡及特征畫(huà)面動(dòng)作圖和棍圖。

二、研究結(jié)果與分析

李婭完成的高低杠反吊分腿前空翻再握的動(dòng)作質(zhì)量比較高，有以下幾點(diǎn)特點(diǎn)：

（1）反吊大回環(huán)振浪技術(shù)運(yùn)用合理；

（2）分腿前空翻騰空較高，身體重心高于杠水平面1.15m；

（3）姿態(tài)控制好，自始至終沒(méi)有屈腿勾腳尖現(xiàn)象；

（4）放手和再握杠的時(shí)機(jī)掌握較好，再握杠瞬間，身體重心位置較高，有利于完成下面的動(dòng)作。

該動(dòng)作的結(jié)構(gòu)由兩部分組成，第一部分由手倒立開(kāi)始的反吊大回環(huán)組成，至放手離杠為止。身體重心軌跡走向是繞杠軸做圓周運(yùn)動(dòng)，反吊大回環(huán)又分兩部分，前部分是下擺階段，后部分是上擺階段。下擺階段重心軌跡圓周形比較明顯；上擺階段重心軌跡呈弧形上升，圓周不明顯，其圓周的半徑明顯短于下擺階段的圓周半徑。反吊大回環(huán)運(yùn)行過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員充分利用髖關(guān)節(jié)和肩關(guān)節(jié)屈伸做振浪鞭打技術(shù)，這是完成好該動(dòng)作的基本技術(shù)。該動(dòng)作的第二部分動(dòng)作結(jié)構(gòu)是由分腿前空翻組成，至再握杠為止。身體重心拋物線(xiàn)的軌跡幾乎直線(xiàn)上升，到最高點(diǎn)后下落的重心拋物線(xiàn)軌跡弧度也很小，幾乎與上升拋物線(xiàn)軌跡相重疊，間隔的距離很短。下面按該動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)分成以下三個(gè)階段進(jìn)行分析。即反吊大回環(huán)下擺階段、上擺階段和空翻階段。

1．反吊大回環(huán)下擺階段

由反吊手倒立下擺開(kāi)始至杠下垂面的運(yùn)動(dòng)過(guò)程為下擺階段。

反吊手倒立下擺開(kāi)始瞬間，重心與杠面的垂直距離為1.09m，肩角169°，髖角176°（見(jiàn)表1）。身體下落之前提高身體重心位置，是完成該動(dòng)作的基本條件之一。反吊大回環(huán)是扭臂握杠，對(duì)運(yùn)動(dòng)員肩關(guān)節(jié)柔韌性有很高的要求，李婭倒立下擺瞬間肩角能達(dá)到169°，說(shuō)明李婭肩關(guān)節(jié)柔韌性非常好，這也是完成好該動(dòng)作的基本條件之一。

隨著身體的下擺，整個(gè)身體要伸直梗頭向外頂，肩角充分頂開(kāi)，肩角和髖角逐漸加大，以增加重力矩，重力短越大動(dòng)量矩就越大，繞杠回環(huán)的能力就強(qiáng)，這是完成該動(dòng)作的主要?jiǎng)恿χ?。?dāng)身體下擺至杠前水平面時(shí)（見(jiàn)圖1），身體重心離杠面的水平距離最遠(yuǎn)，達(dá)到0.89m，肩角增加到176°，髖角增加到183°（見(jiàn)表1），這時(shí)人體獲得的動(dòng)量矩最大，有利于完成后面的動(dòng)作。

圖1 杠前水平面重心軌跡及棍圖

當(dāng)身體繼續(xù)下擺時(shí)，髖角和肩角逐漸減小，一是為了使兩腿越過(guò)低杠；二是為了沉肩拉長(zhǎng)背部和肩帶肌肉，為下階段的上擺甩腿創(chuàng)造有利的肌肉工作條件；三是為了使杠子發(fā)生形變，充分利用杠子恢復(fù)原來(lái)形狀的反作用力完成下階段的動(dòng)作。這是完成振浪鞭打技術(shù)必不可少的動(dòng)作步驟，也是最關(guān)鍵的技術(shù)環(huán)節(jié)。當(dāng)身體下擺到接近杠下垂直面時(shí)（見(jiàn)圖2），肩角減小到165°，髖角減小到120°，重心運(yùn)動(dòng)速度達(dá)到最大，為2.30m/s（見(jiàn)表1），其中重心水平速度在這里起主導(dǎo)作用，達(dá)到2.12m/s，從手倒立下擺至杠下垂面運(yùn)行時(shí)間為0.96s，旋轉(zhuǎn)角速度為2.62rad/s。

圖2 杠下垂面重心軌跡及棍圖

２．反吊大回環(huán)上擺階段

由垂直面上擺至放手離杠瞬間的運(yùn)動(dòng)過(guò)程為反吊大回環(huán)上擺階段。

當(dāng)身體快要過(guò)杠下垂面時(shí)，兩腿要積極向后上方甩腿，同時(shí)分腿，髖角和肩角逐漸增加，兩腳運(yùn)動(dòng)速度逐漸加大，當(dāng)身體達(dá)到杠后水平位置時(shí)（見(jiàn)圖3），肩角增加到170°，髖角增加最為明顯，達(dá)到213°（見(jiàn)表2），兩腳的運(yùn)動(dòng)速度也增加到最大，左右腳分別增加到4.52m/s和4.72m/s，使整個(gè)身體重心的運(yùn)動(dòng)速度仍保持在2.18m/s的水平上，其中向上的重心垂直速度起主導(dǎo)作用，為2.05m/s，在兩腿加速上擺的同時(shí)，肩關(guān)節(jié)一定要壓住梗頭，不要抬肩抬頭，否則會(huì)影響向后上方擺腿的速度。

當(dāng)身體超過(guò)杠水平面繼續(xù)上擺時(shí)，肩角和髖角逐漸減小，放手離杠一瞬間（見(jiàn)圖4）,肩角減小到144°，髖角減小到172°，放手之前，兩腿有所制動(dòng)，左右腳的運(yùn)動(dòng)速度分別由4.52m/s和4.72m/s減小到1.70m/s和2.47m/s。離杠瞬間重心離杠水平距離為0.62m，重心高于杠水平面0.21m，與水平面夾角為18°，根據(jù)整個(gè)動(dòng)作的質(zhì)量分析，身體處于這樣的位置和角度上放手是比較合理的，經(jīng)過(guò)分腿前空翻后，再握杠不會(huì)離杠太遠(yuǎn)而抓不住杠，也不會(huì)離杠太近而影響連接下面的動(dòng)作。

圖3 杠后水平面重心軌跡及棍圖

圖4 放手瞬間重心軌跡及棍圖

3．空翻階段

兩手離杠后經(jīng)過(guò)分腿前空翻再握杠的運(yùn)動(dòng)過(guò)程為空翻階段。

離杠一瞬間由于重心垂直速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于水平速度，因此離杠后身體重心拋物線(xiàn)軌跡幾乎直線(xiàn)上升。在身體上升的過(guò)程中要迅速屈髖，腿制動(dòng)上體前屈，髖角明顯減小，最小減到8°，上體與兩腿之間幾乎疊緊。身體重心升到最高點(diǎn)時(shí)，重心水平速度和垂直速度減到最小，分別為0.10m/s和0.03m/s，這時(shí)身體已經(jīng)翻轉(zhuǎn)3/4周以上，上體基本立直，稍前傾，重心最高點(diǎn)距離杠水平面高度為1.15m（見(jiàn)表3，圖5）。身體重心拋物線(xiàn)升到最高點(diǎn)后，在重力作用下身體開(kāi)始下落，因?yàn)樗剿俣群苄。挥?.10m/s,所以下落的重心軌跡兒乎是垂直向下，向前的弧線(xiàn)非常小，這樣有利于運(yùn)動(dòng)員準(zhǔn)確抓杠。當(dāng)身體開(kāi)始下落時(shí)兩臂要積極前伸準(zhǔn)備抓杠，肩角逐漸增加，同時(shí)兩腿要迅速后伸并腿，髂角逐漸加大。要爭(zhēng)取身體重心在較高的位置上抓杠，一是因?yàn)橹匦拇怪彼俣乳_(kāi)始下降時(shí)不是很容易抓杠；二是身體重心位置較高，重力位能較大，有利于連接下面的動(dòng)作；三是抓住杠后，有較大的空間和時(shí)間伸展身體，以增加繞杠回環(huán)的動(dòng)量矩，這是連接下面動(dòng)作的一個(gè)重要?jiǎng)恿?。李婭再握杠瞬間，身體位置較高，重心離杠水平而距離為0.77m，與杠的水平距離為0.54m，肩角為144°，髖角為122°（見(jiàn)表3，圖6）。與重心最離位置比較，身體重心只下降了0.38m之后就抓住了杠。與放手瞬間重心位置比較，抓杠時(shí)重心位置要高于放手時(shí)重心位置0.56m，而向前的水平位移只有0.08m，與放手時(shí)與杠子的水平距離差不多，李婭從放手到再握杠用了0.26s時(shí)間，身體翻轉(zhuǎn)角速度約為24.16rad/s。以上分析說(shuō)明李婭分腿前空翻后再握杠的技術(shù)非常及時(shí)準(zhǔn)確。

圖5 最高點(diǎn)重心軌跡與棍圖

圖6 握杠瞬間重心軌跡及棍圖

三、結(jié)論

1．反吊大回環(huán)下落時(shí)身體伸直往遠(yuǎn)頂，以增加動(dòng)量矩，下擺過(guò)杠前水平部位后，開(kāi)始屈髖越低杠，接近杠下垂直部位時(shí)要沉肩，這時(shí)肩角為165°，髖角減小到120°，重心運(yùn)動(dòng)速度為2.30m/s，其中水平速度起主導(dǎo)作用。

2．身體接近垂直面后，兩腿要迅速向后上方甩腿，左右腳最大的運(yùn)動(dòng)速度分別為4.52m/s和4.72m/s，髖角明顯增加，身體擺至水平位置時(shí)髖角為213°，向上甩腿同時(shí)要壓肩梗頭，放手離杠瞬間身體重心高于杠水平面0.21m，與杠水面的夾角為18°，與杠面的水平距離為0.62m。

3．離杠后重心拋物線(xiàn)軌跡幾乎垂直上升，要迅速屈髖分腿，身體翻轉(zhuǎn)3/4周后重心處于最高位置，離杠水平面1.15m，然后兩臂積極前伸向下抓杠，同時(shí)兩腿后伸并腿，再握杠時(shí)身體重心高于放手瞬間的重心位置，而水平距離與放手時(shí)差不多，空中飛行時(shí)間為0.26s，翻轉(zhuǎn)角速度比較快，約為24.16rad/s。

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