国家二级标枪运动员最后用力阶段右侧技术动作的运动学特征分析

国家二级标枪运动员最后用力阶段右侧技术动作的运动学特征分析 国家二级标枪运动员最后用力阶段右侧技术动作的运 动学特征分析 维普资讯 ////0>. 鲁东大学学报 自然科学版 国家二级标枪运动员最后用力阶段右侧技术动作 的运动学特征分析 熊安竹,李世明,部义峰,韩 静 鲁东大学 体育学院,山东 烟台摘要:运用录像三维运动解析系统和肌电信号采集解析系统对国家二级标枪运动员最后用力阶段右侧技术动作 进行了运动学特征分析。研究结果表明:二级运动员在最后用力阶段身体控制能力较差,速度损失较大, 出现了最后用力阶段衔接脱节的现象; 在研究上肢“鞭打”动作时,发现运动员在“鞭打”时空特征上,在上 一 环节还没有达到峰值时下一环节就出现了加速。上述结果可为国家二级标枪运动员最后用力技术的最优组 合及为动作技术诊断提供理论参考。 关键词:标枪运动;最后用力;身体右侧;运动学特征 中图分类号: . 文献标志码: 文章编号: ?? 最后用力是掷标枪完整技术的主要部分之 . 研究 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 一 对标枪运动员的成绩起着决定性作用。掷标 , 枪最后用力的任务是充分利用助跑所获得的速度三维运动学分析法 采用两台索尼 和动量,在尽可能长的肌肉工作距离内和尽可能 型号的摄像机进行定点拍摄。机位高度为 短的时间内将最大的功率施加于标枪,在出手瞬 . ,拍摄速度为 场/ ,拍摄频率为 帧。 间达到最高速度并以合理的标枪姿态角及方位将 , 两机锁定位置如图 所示。 机位于助跑道 标枪掷出? 。研究表明,掷标枪出手的初速度 右侧约 ,垂直于助跑道; 机位于投掷方向偏 是决定成绩的主要因素,影响优秀标枪运动员出 右 。,离 机,两机主光轴约成 。夹角。 手初速度的因素约有 %来自助跑, %来自最 拍摄框架移开后,对运动员进行定点同步拍摄 后用力阶段? 。由此可见,最后用力是最重要、 运动员进行充分的准备活动后,以最佳的运动 最关键的阶段,对其加强研究可为探讨标枪运动 情况进行投掷 。利用德国的. 三 员最后用力技术的最优组合及为动作技术诊断提 维录像解析系统对所拍摄的运动录像进行三维解 供理论依据。本文运用三维运动解析系统和肌电 析,采用汉纳范人体数学模型,用数 信号采集解析系统,对标枪运动员最后用力阶段 字滤波法对原始数据进行平滑处理,使用法 的投掷臂及同侧技术动作进行了运动学特征分 计算得到解析点的三维空间坐标 。 析。 研究对象与方法 . 研究对象 以 名男子国家二级标枪运动员为研究对 象。他们均接受过长时间、系统的专业训练,均为 右手投掷,平均身高. ,平均体重 . 。 图 拍摄现场示意图 收稿 期:?;修回 期: . 基金项目:山东省教育厅科技计划项目 ;山东省研究生教育创新计划项目 作者简介:熊安竹 一 ,女,山东临沂人。硕士研究生,研究方向为体育教育训练学。 : ,: ;李世明 一 ,男,博士,教授,硕士研究生导师,研究方向为运动生物力学。 : . 。维普资讯 ////. 鲁东大学学报 自然科学版 第 卷 . 三维录像分析系统提供的自动三维标定精度 最高速度并以合理的标枪姿态角及方位将标枪掷 验证功能,可对计算得到的控制点的坐标与实际 出 。 坐标的吻合性进行检验,控制点通过计算得到的 最后用力阶段有几个比较重要的时刻,可归 坐标相对于实际坐标平均相对误差和标准差分别 纳为 个瞬间:右脚着地屈膝缓冲,身体重心垂直 为: 机 . 和 . , 机 . 和 . 。三维标 投影点刚刚超过右脚支点瞬间 瞬间 ,支撑形 定的精度可以满足分析的需要。 成瞬间 瞬间 ,“最大满弓”瞬间 瞬间 ,标表面肌电解析法 采用中科院 合肥旭宁 枪出手瞬间 瞬问 。 智能所开发的 ? 型八通道肌电遥控采集 系统,对运动员投掷标枪最后用力过程中右侧躯 结果与分析 体的主要参与肌群进行了肌电信息采集 由于 型肌电遥控采集系统只有八 个通道, . 标枪投掷技术右腿支撑动作的技术诊断 为了研究的全面性,本试验采集了上、下肢各四块 主要参与肌群:胸大肌、三角肌中部、肱三头肌、肱 在最后用力阶段右脚始终与地面接触是为了 二头肌、股直肌、股内肌、股二头肌、腓肠肌内侧, 固定髋部,获得稳固的支撑,配合左脚完成最后用 来分析右侧躯体在最后用力阶段的肌电信号特 力中的动量传递,为最后用力创造最适宜的准备 征。电极采用 /一次性心电电极,标准号 条件。在进入最后用力阶段后,右脚单支撑阶段 为 / ? ,三个电极成等边三角形贴 左脚着地前 开始过渡到双支撑阶段 双脚着 于待测肌肉上,第 , 电极顺肌纤维走势方向贴, 地 。图 , 及表 所得到的数据系从被测试的 电极圆心间距 . .名运动员中抽取的运动员李某的运动学数据。同步方法 投掷标枪现场拍摄与肌电同 由图 可知,由于左脚着地而产生的强大冲击力. 步采集过程如图 所示。摄像机与肌电采集仪的 右髋、右膝和右踝平均速度均有明显下降。右腿 同步性主要通过同步器发射同步信号来保证。两 继续缓冲,使膝关节伸的肌肉储存能量用于最后 台摄像机具体位置如图 ,每台摄像机前放置同 步信号灯 数据解析时便于取同步点 。运动员 躁 . 做好准备活动后携带肌电采集仪 无妨碍 做完 . 整的投掷动作。信号发射器与监控电脑相连,测 三 . 试开始时,通过监控电脑触发信号发射器发射信 一 /、膝 . 号,肌电采集仪接受到信号后开始采集数据并保 . / \ ? 存,同时,摄像机前的同步信号灯也接受到信号发 ? 射器的信号并闪烁 数据解析的同步点 ,被摄像 / 机捕捉,从而完成肌电采集仪与摄像机的同 图 最后用力阶段有腿各关节速度曲线变化图 步 髋 、、 标枪最后用力投掷技术的界定 、 、 为了便于分析,将最后用力阶段界定为:交叉 、 步动作结束,右脚着地屈膝缓冲,当身体重心垂直 投影点刚刚超过右脚支点时开始,以右腿开始蹬 . .... 伸到标枪出手瞬间为止。此阶段是掷标枪完整技 / 术的主要部分之一,其任务是在尽可能短的时间 网 最后用力阶段右腿各关节角度曲线变化图 内完成投掷步最后一步,充分利用助跑所获得的 注:利用 三维原始数据,借助 人体模型的 速度和动量,在尽可能长的肌肉工作距离用较短 三点定义了右髋关节角、右膝关节角、右踝关节角。右髋关节角: 右肩一右髋一右膝;右膝关节角:右髋一右膝一右踝;右踝关节角: 时间将最大的功率施加于标枪,在出手瞬间达到 右膝一有踝一右脚尖。运动员各运动参数变化趋势基本相同。维普资讯 ////. 第 期 熊安竹,等:国家二级标枪运动员最后用力阶段右侧技术动作的运动 学特征分析 表 标枪最后用力阶段右下肢运动学参数. 标枪投掷技术上肢动作的技术诊 断 上肢鞭打动作的特点:以髋关节为轴,在各环 节依次加速然后依次减速的过程中,动量从质量 大的躯干依次向下一运动环节传递,最后传递给 器械。上一环节的加速达到最大值时,参与下一 环节运动的肌肉同时得到较大限度的快速拉长, 引起肌肉的有力收缩。上一环节产生的动量矩不 断向上传递,同时下一环节由自身收缩发力,使各 注:正负号与选择的坐标系有关。 环节的动量在不断传递的基础上又得到积累和补 的动量传递中 。双支撑形成过程中,左脚呈 充,达到一定速度后,其移动速度又急速下降,为 全脚掌撑地状态,右脚趾屈呈拖拉状态,此时右腿 加大下一环节的力矩创造有利的制动条件,并最 的作用在于防止右髋过分前转,这种工作方式有 终作用在标枪上。这一加速过程是助跑获得的总 利于固定骨盆和动量的向上传递。从图 , 及表 动量大小客观表现的关键环节,是决定掷标枪成 的数据看出,运动员李某在 瞬间时,右腿各关 绩的关键动作阶段? ” 。 节的平均角度分别是:右髋. 。,右膝. 。, 图 为最后用力过程各环节速度变化曲线对 右踝 。,此时,缓冲动作还未结束,左脚还停留 比图 数据截到标枪出手瞬间的下幅 。从总的 在身体重心后面,随后左脚积极向前摆动,右腿形 趋势来看,二级运动员与优秀运动员在最后用力 成稳固的支撑,致使左脚以右腿为转轴快速向前 阶段用力顺序上无大的差异,动量都是由近端环 移动。但是从图 可知,运动员在过渡到双支撑 节依次传递给末端环节,最终传递给标枪。但是,瞬间,图中 .时,下肢关节速 度出现了明 高水平运动员与二级运动员在鞭打动作上有没有 显的下降,这与运动员在最后用力阶段身体控制 不同点,主要表现在环节用力顺序和是否有“延 能力较差,速度损失较大有关,所以二级运动员在 缓”动作上? 。通常人们认为鞭打动作只是由上 训练中要特别注意加强对这一环节的控制。 肢各环节依次加速完成,由图 和表 发现该运 由录像和三维解析系统得,图 , 中 条曲 动员最后用力时右髋速度首先达最大值,将大腿 线的相交点即为 瞬间, 瞬间的形成是为了在 蹬伸所获得的动量传递给躯干至肩,然后才是上 保持原有速度的前提下拉长相关肌肉,获得较大 的工作距离。然而,髋关节速度 与身体重心速 度变化趋势吻合 却呈下降趋势,且在 瞬间下 肢各关节速度相同,造成“静止”的假象。这说 明,二级运动员在“满弓”形成瞬间,为获得更大 的工作距离,造成双支撑阶段用时过长,速度损失 较大,适得其反。 ? ? 一一一 右髋: 右时: 右肩: 在最后用力阶段右腿积极蹬伸转为左脚支? 一 一 一 一 一 一 右腕: 右手: 标枪: 撑,从右腿肌肉工作形式上来看,右腿在此阶段的 图 最后用力过程各环节速度变化曲线对比图 蹬地动作是以大腿前群肌肉的离心收缩及股后肌 表 标枪最后用力阶段鞭打相关环节的运动学参数 群的向心收缩为主,右髋角度从左脚着地瞬间的 ,。增加到身体重心位于支撑点上方时的 。, 而右膝关节角度基本保持不变,踝关节角度则增 加了 。左右。此阶段右腿的作用是与左腿前摆 相互配合推送骨盆前移、后翻,为“反弓”动作打 下基础。 阶段 满弓鞭打阶段 右腿处于腾空 后摆状态,用于维持身体平衡,避免犯规 。维普资讯 ////. 鲁东大学学报 自然科学版 第 卷 肢各环节依次加速。研究表明,髋关节是“鞭打” 参考文献: 动作的起始关节,是下肢蹬伸产生动量的传递载 孙庆杰.田径.北京:高等教 育?版, . 体,并参与动量的积累过程。该运动员各关节加 文超.田径运动高级教程 . 北京:人民体育 速度变化曲线与速度变化曲线一致,因此,最后用 版社, : . 力最大峰值出现及用力顺序为右髋、右肩、右肘、 李世明.运动生物力学理论与方法.北京:科 右腕、右手,在“鞭打”末右手获得最大速度,完成 学出版社, . 掷标枪动作,这是本文的研究对象即二级运动员 合肥旭宁科技有限公司. ? 肌电采集系 的鞭打用力顺序。同时,发现运动员在“鞭打”时 统用户 手册 华为质量管理手册 下载焊接手册下载团建手册下载团建手册下载ld手册下载 『 . . 宅特征上表现出不正确的现象,下一环节在上一 王健,金小刚.表面肌电信号分析及其应用研究 环节还没有达到峰值时就出现了加速,这是我国.巾国体育科技, ,: ? . 运动员较为普遍的错误。 孙启柱.基于表面肌电的运动解析系统的研究 关于“延缓动作”,文中对我国优秀男子 .北京:中国科学院研究生院, :? . 罗炯,金季春.表面肌电处理方法及在体育科研中 运动员“延缓”动作的运动学进行了较为深刻的 的应用前景 .福建体育科技, ,: 研究,认为我同运动员普遍存在着右肩、右肘提前 . 加速的缺点,没有做出“延缓”末端环节的用力。 吴雪山.我围优秀标枪运动员投掷步技术有关环 图 为二级运动员上肢肩关节控制肌群的肌电信 节运动学特征的研究 .北京体育大学学报, 号特征示意网,由此得到,二级运动员在 瞬间 , : . 肩关节控制肌群并没有再次放电,也就是说运动 刘冰.我国男子标伧运动员投掷步技术缺陷的原 员没有出现“延缓”动作。因此,建议我国运动员 因分析 二.沈阳体育学院学报, , 在训练中要加强最后用力阶段“延缓”动作的训 : . 练,这对提高成绩将会有很大帮助。. 一 . 胸大肌 ,, :~. 一 三角肌中部 ? ? ?? 一 , . ? 肱三头肌 一 肱二头肌 一. , 最后用力阶段 , : 一. 罔 二级运动员上肢肩关节控制肌群的 王倩.影响标枪飞行远度的系统凶素及投掷技术 肌电信号特征示意图 的综合分析.北京:北京体育大学, . 刘卉.上肢鞭打动作技术原理的生物力学研究结语 .北京:北京体育大学, . , .研究表明国家二级标枪运动员在最后用 , , 力阶段身体控制能力较差,速度损失较大,出现了 . ? 最后用力阶段衔接脱节的现象,因此在训练中运 , , : . 动员要特别注意加强对这一环节的控制。,., . . ?在研究上肢“鞭打”动作时,发现运动员 在“鞭打”时空特征上表现出下一环节在上一环. , , 节还没有达到峰值时就出现了加速的错误现象。 : ? .运动员在形成“满弓”瞬间肩关节控制肌 董海军.我国优秀男子标枪运动员最后用力巾“延 群并没有再次放电,也就是说运动员没有出现 缓”动作的运动学研究.石家庄:河北师范大 “延缓”动作。因此,建议我国运动员在训练中加 学体育学院, . 强最后用力阶段“延缓”动作的训练,这对提高运 动成绩将会有很大帮助。