世界优秀女子标枪运动员吕会...及最后用力技术的运动学分析_吴倩.pdf

体育科技2022 年（第 43 卷）第 6 期15世界优秀女子标枪运动员吕会会投掷步及最后用力技术的运动学分析世界优秀女子标枪运动员吕会会投掷步及最后用力技术的运动学分析吴 倩（武汉体育学院，湖北 武汉 430070）4A Kinematic Analysis of the Worlds Outstanding Female Javelin Throw Player Lu Huihuis Throwing Stepand Final Force TechniquesWU Qian(Wuhan Institute of Sport,Wuhan 430070,Hubei,China)摘要：摘要：运用德国 SIMI motion 运动学分析软件，解析世界优秀女子标枪运动员吕会会训练中 6 次试投的最后用力阶段测试数据，探讨其日常训练时最后用力的技术特征，为其技术训练监控提供客观数据。结果显示：吕会会最后 4 步的步长分别为1.600.13m、1.610.06m、2.020.09m、1.860.07m，步时分别为 0.230.10s、0.220.08s、0.380.05s、0.20.12s；在最后用力阶段中，左、右脚落地瞬间以及标枪出手时刻的躯干后倾角分别为 16.710.94、15.681.00和-13.500.44，标枪出手速度、高度、角度分别为 24.521.17m/s、1.780.13m、35.651.56，左脚着地、标枪出手瞬间以及左脚着地至标枪出手最大弯曲角度的左膝角角度分别为 170.882.08、174.381.41160.43.82。结论：与国际优秀运动员相比，吕会会最后 4 步的第一、第四步步长略长，步时无较大差异，最后用力阶段右脚落地瞬间的躯干后倾角略小，出手速度和角度略低，但出手高度略高，左膝角参数变化无较大差异。建议吕会会在控制步长的同时增大躯干后倾角，以增强“满弓”动作的支撑力，加大出手时上、下肢协调配合全身动作的能力，增加超越器械的效果。关键词：关键词：女子标枪；最后用力；运动学；吕会会基金项目：2019 年度湖北省教育厅科学研究计划项目。作者简介：吴倩（1998），硕士生，研究方向：运动训练理论与方法。世界优秀女子标枪运动员吕会会近年来取得一系列优异的运动成绩，尤其是在 2019 年的比赛中尤为突出，4 月的全国田径大奖赛系列赛第二站中她以 67.72m 的成绩获得冠军，打破了她在德国哈勒创造的 67.69m 的亚洲纪录；7月又在全国田径锦标赛中以 67.83m 的成绩打破全国纪录，并刷新亚洲纪录；8 月在世界田径锦标赛选拔赛中，又以67.98m 的成绩再次刷新亚洲纪录，成为继巩立姣之后第二位获得钻石联赛总决赛冠军的中国选手。吕会会的标枪投掷成绩十分优异，但在国际重大赛事中成绩存在波动，如在2016年里约奥运会上，吕会会以 64.04m的成绩位列第七名，无缘奖牌；在 2020 年东京奥运会上表现不佳，以 64.41m的成绩位列第五名，与奖牌失之交臂。成绩的不稳定可能是由于心理状态的波动所致，也可能在于技术发挥的稳定性。有学者提出，这与我国女子掷标枪技术的最后发力有一定关系。标枪的初速度约有 30%来自助跑、70%来自最后用力。在检索和梳理国内外文献后发现，已有研究多围绕运动员比赛时最后用力的运动学特征进行分析，鲜少探究运动员训练时的最后用力。本研究运用SIMI Motion动作捕捉分析系统，现场拍摄吕会会训练时最后用力阶段的动作技术，通过分析6 次试投技术数据，诊断其最后用力阶段发力腿的动作技术特征，为全面揭示其个性化技术特征提供客观依据。1 研究对象与方法1 研究对象与方法1.1研究对象本研究对象为我国优秀女子标枪运动员吕会会（1989年生，身高 1.71m，体重 70kg），个人最好成绩为 67.98m（2019 年 7 月 12 日国际田联世界田径锦标赛选拔赛）。1.2 研究方法1.2.1 录像分析法通过三维拍摄的方式获取吕会会 2019 年在北京体育大学国家队投掷训练场进行的常规技术训练中的 6 次试投技术录像。6次试投中，最好成绩为60.13m，最差成绩为53.16m，平均成绩 57.232.53m。采用三台 JVC（JVC-GY-HM200EC）高速摄像机拍摄吕会会从投掷步最后 4 步到出手的整个过程，拍摄频率为 60 帧/s，快门速度为 1/1000s；A 机与 B机位于助跑道的左右两侧，距离起掷弧 10m，夹角为 120，C 机摆在靠近运动员投掷臂一侧，垂直于助跑道中心线 10m，使用悬挂式三维标定框架对拍摄空间进行标定，最后运用SIMI Shape 运动学分析软件，对采集视频进行分析。1.2.2 数理统计法运用 Qualisys Track Manager 对获得的坐标数据进行统计计算，采用 EXCEL 2016 软件储存、分类、汇总吕会会最后用力阶段相关指标测试结果。2 结果与分析2 结果与分析2.1.1投掷步步长（m）表 1投掷步最后 4 步步长第 1 步第 2 步第 3 步第 4 步吕会会1.600.131.610.062.020.091.860.07国际均值1.521.771.951.47投掷步的主要目的是在最大限度上利用助跑速度的前提下来完成引枪、交叉步和超越器械，为最后用力做好速度上的充分准备。投掷步节奏主要与步长、步时有关，只有在好的投掷步节奏下，才能更合理地控制身体各个环节和器械的稳定性，才能使正确的投掷步技术得以完美体现。步长也称“步幅”，是指人体跑动时两脚落地点之间的距离。当今世界优秀标枪运动员投掷步步长平均值呈现一小、二中、三较大、四最小的规律，这种分配规律使第一二步以较小的助跑速度损失率完成引枪动作；第三步（交叉步）有较充分的时间和距离延伸身体，为最后用力做好准备；第 4步（最后一步）为最小，可以有利于制动，从而提高鞭打动作的用力效果。本次研究数据显示：第二三步步长与国际均值差异不大，但第一步步长略大于国际均值，第四步步长明显大于国际均值，这样在右脚着地后，左脚前插较远，导致右脚单支撑时间过长，很难通过左脚来形成一个稳固的双支SPORT SCIENCE AND TECHNOLOGY Vol.43，NO.6.2022DOI:10.14038/ki.tykj.2022.06.050体育科技2022 年（第 43 卷）第 6 期16撑，从而使重心水平速度损失过大，严重影响整个技术动作的连贯性，降低助跑速度和发力效果，最终影响投掷成绩。步长过长除了与身高有关外，还可能与训练时对投掷起止步无严格要求等因素有关。2.1.2投掷步步时（）表 2投掷步最后 4 步步时的主要参数第 1 步第 2 步第 3 步第 4 步吕会会0.230.100.220.080.380.050.20.12国际均值0.340.260.40.28步时反映运动员下肢动作的快速性。运动员要在快速地跑动过程中顺利完成引枪、侧身超越器械、标枪出手一系列动作。运动员在投掷步各步的步时变化较为一致，具体表现为：投掷步第一二步步长大，步时长，步频快，有利于在充分引枪的同时减少水平速度的损失；第三步步长大，步时长，步频慢，有利于超越器械姿势的充分形成，增加躯干的用力幅度；第四步是助跑与最后用力的衔接步，步长小，步时短，步频快，有利于投掷步与最后用力的衔接，从而快速进入最后用力阶段。本次研究数据显示：投掷步步时与国际均值特征无差异。2.1.1躯干后倾角表 3最后用力阶段的躯干后倾角变化右脚落地瞬间左脚落地瞬间标枪出手时刻吕会会15.681.0016.710.94-13.500.44国内均值18.7715.59-18.5国际均值23.2521.33-22.2吕会会6次试投最后用力阶段的躯干后倾角如表3所示。数据结果显示，吕会会左脚落地瞬间与标枪出手时刻的躯干后倾角优于国内其他优秀运动员，但右脚落地瞬间的躯干后倾角小于国际均值，可能会导致躯干过早前移。躯干后倾角是指运动员在投掷过程中，支撑腿着地瞬间身体重心与着地点的连线和垂面间的夹角。躯干后倾角主要反映髋轴超越肩轴的程度，同时也间接反映了在投掷步过程中身体超越器械的程度和助跑速度的发挥利用效率。适宜的躯干后倾角既能使人体助跑的速度不会减速，又能延展肢体，加大最后用力的做功距离，形成身体超越器械，为标枪的最后发力提供良好的条件。如果后倾角过小，会导致躯干过早前移，缩短最后用力的有效工作距离，同时使已经扭紧的肌群松弛，降低最后用力蹬地效果。后倾角过大，则单支撑时间就会相应延长，在某种程度上会影响动作的连贯性，也会使速度受到限制。现有研究普遍认为，运动员在左脚着地瞬间比较合理有效的人体躯干后倾角应在 2025之间。吕会会在标枪出手时刻的躯干后倾角与国外均值相差较大，究其原因可能是吕会会在最后一步交叉步时，步幅过大，导致左脚前插较远，继而使身体重心前溜，躯干过早抬起，使得前期的速度损失过多，导致投枪时身体的向前性不够。因此，吕会会应在以后的训练中，多注意左腿积极前插主动着地，形成刚性支撑，降低最后一步的步幅，使得“助跑交叉步最后用力”三个阶段能更加流畅自如，从而增加最后用力前身体超越器械的程度，增大有效的做功距离和稳固的双支撑。2.1.2标枪出手初始条件(m/s)最后用力阶段的主要目的是对标枪进行最后的加速，并获得最佳出手速度。该阶段的技术动作直接影响最终出手参数，即出手速度、出手高度和出手时的相关角度。标枪出手情况的好坏直接关系着投掷成绩的好坏。因此，对标枪飞行初始条件进行研究，找出各技术变量的最佳组合就显得尤为重要。出手速度是指运动员掷标枪出手瞬间标枪重心的速度，出手速度对标枪成绩的影响最大。一般认为，女子标枪运动员出手速度在 25m/s 左右，国际优秀女子标枪运动员平均出手速度为 26.18m/s，吕会会的出手速度为24.521.17m/s，高于国内外优秀运动员，但低于国际优秀女子标枪运动员。出手速度慢可能与原地掷枪仅依靠充分伸展右肩、右肘，导致超越器械动作不够，从而未能将最后用力“鞭打”加速的作用完全发挥出来有关。表 4最后用力阶段的标枪出手瞬间主要参数出手速度出手高度出手角度吕会会24.521.171.780.1335.651.56国内均值22.361.7337.84国际均值26.181.5536.25出手高度是指标枪重心距地面的垂直距离。有研究证实，在一定范围内，标枪的飞行远度会随着出手高度的增加而增加，但是仅限在合适范围内，因为运动员的身高和臂长是一定的。有研究证实，当出手高度超过最佳值时，出手高度与出手速度之间呈负相关。从表 4 可知，吕会会比世界优秀运动员的出手高度略高。出手高度与身高密切相关，只有结合身高来评价出手高度才是合理的，这其中有一个合理出手高度系数(合理出手高度系数=出手高度/运动员的身高)。世界优秀运动员的合理出手高度系数为 0.89，而吕会会的出手高度系数分别为 0.95，这说明吕会会可能在最后用力过程中追求出手高度，上体上抬略早、略高，破坏了最后用力的节奏。出手角度是标枪初速度的方向与水平面之间的夹角。国外优秀选手实际出手角平均值为 36.25。近年来的统计数据显示，60m 以上运动员的出手角度平均为 37，60m 以下运动员的出手角度均值为 40.8。从表 4 中可知，吕会会出手角度为 35.651.56，略低于国际均值，这将对出手初速度以及提高运动成绩产生一些不利的影响。2.1.3左膝角()表 5最后用力阶段的左膝角参数左脚着地瞬间左脚着地至标枪出手最大弯曲角度标枪出手瞬间左脚着地到缓冲减小缓冲到出手增大值左脚着地到出手减少值170.882.08160.43.82174.381.419.662.0613.652.70-4.002.04从投掷技术原理来看，器械飞行的远度主要取决于出手初速度，而最后用力阶段是其获得速度的主要来源。标枪出手瞬间的左膝角是影响标枪出手初速度的重要因素，是能否有效将动量向上肢和标枪传递的重要标志。最后用力阶段身体的制动主要依靠左腿膝关节。左膝关节角度越大，身体制动效果越好。左脚着地瞬间、缓冲、标枪出手