（体育教育训练学专业论文）十一届全运会优秀男子链球运动员投掷技术的运动学研究.pdf

i 中文摘要 中文摘要 从我国第十一届全运会男子链球决赛成绩可看出我国男子链球整体水平不 高，与世界链球水平存在着较大差距。本研究通过运用两台日产星高钛便携式高 速录像采集系统， 对2009年10月21日在山东济南的第十一届全国运动会的前八名 男子链球运动员比赛过程进行拍摄。 运用美国艾利尔运动录像反馈系统进行解析 分析，根据链球技术原理、运动生物力学、运动生理学等相关理论学科理论对我 国优秀男子链球运动员投掷技术做完整的分析，主要采集运动员各个关节角度、 角速度、速度等相关指标，并通过相关文献资料，查阅国外优秀运动员的相关指 标，之后进行技术的数字化及运动生物力学分析找出差距；对我国优秀男子链球 运动员投掷技术做出合理的技术诊断， 为进一步提高我国男子链球水平提供理论 依据。 本研究查阅和收集了国内外1990年至2010年有关链球运动投掷技术分析的 相关文章，在了解了当前国内外相关研究现状与动态的情况下，主要针对第十一 届全国运动会的前八名优秀男子链球运动员链球投掷过程预摆阶段的技术动作、 旋转阶段速度变化和旋转过程中运动生物力学参数， 以及最后用力阶段出手参数 等进行分析，并结合国外优秀运动员的投掷技术的运动学数据和指标，通过国内 外优秀男子运动员的部分参数的对比分析， 找出国内优秀男子链球运动员在投掷 技术方面的不足和差距。经过研究得出如下结论： 1、预摆阶段链球球速增量是投掷技术中各阶段增量最大的阶段，我国优秀 男子链球运动员在这个阶段跟国外运动员的差距非常显著， 十一届全运会冠军马 良的预摆速度14.8m/s远远落后于谢迪赫创造世界纪录时的预摆速度17.6m/s。 2、我国优秀男子链球运动员旋转阶段的技术特点基本符合现代掷链球技术 的要求，但是完成整体技术质量低于国外运动员，具体表现在以下几个方面：持 续加速能力越来越弱，旋转用时呈现延长趋势；旋转过程中双支撑阶段开始时机 较晚、节奏不合理，链球的位置具有较大的起伏；链球运行轨迹半径较小；为了 追求较合理的出手角度国内运动员普遍采用最后用力阶段上体后倒的方法来克 服链球在旋转阶段产生的离心力致使旋转阶段与出手用力阶段脱节， 影响了旋转 的完整技术、及动作的连贯性和实效性。 3、在最后用力出手阶段，我国优秀男子链球运动员出手阶段速度增量总体 偏小，在出手阶段我国优秀运动员给链球的加速能力落后于国外优秀运动员。 4、总体上在预摆阶段、旋转阶段和最后用力阶段我国运动员链球球速增量 总和低于国外运动员，球速增量的差距致使我国链球运动员出手初速度较低，最 终导致投掷成绩也较低。 关键词关键词： 十一届全运会 优秀男子链球运动员 投掷技术 运动学研究 ii abstract the 11th national games reveals that the chinese hammer throwers lag far behind their overseas counterparts in terms of throwing skills. a research team from the capital institute of physical education, beijing, china used two hi-speed video recorders to track down the final competition of hammer throwing at the 11th national games, and made a video-based analysis of the hammer throwing techniques of those finalists by a 3-d kinematic approach. they therefore figured out the key technical parameters of those chinese top hammer throwers, made a rational diagnosis of the techniques of those hammer throwers based on their segmented movements and overall action, and provided recommendations and theoretical basis for the chinese hammer throwers to improve throwing techniques. methodology: two hitachi portable high-speed video recorders were used to record the top 8 hammer throwers competing at the 11th national games held on oct. 21, 2009 in jinan, shandong province, and then an analysis was made based on american alier athletic video feedback system. theories concerning hammer throwing principles, athletic biomechanics, athletic physiology and other scientific disciplines were adopted in analyzing the techniques of those chinese hammer throwers, and the parameters used for the analysis mainly include the throwers articulation angles, angular velocity, velocity and other relevant indexes. research contents：this research has consulted and collected relevant articles about hammer sport both at home and abroad so far 1990，in case of understanding the current situation of domestic and international relevant research at present and trend， analyzed athletes body shape， special physique， rotate time. movement rhythm， rotate all stage speed between change and rotate course sport biomechanics parameter of domestic outstanding mans hammer combined with the kinematics data and index of the throw technology of the elite of the worldat last，found out chinese athletes deficiency and disparity in throwing technology key words the 11th national games， elite men hammer throw athletes， throwing techniques，kinematic research 首都体育学院学位论文原创性声明首都体育学院学位论文原创性声明 本人郑重声明：本论文所用方法、手段及数据、材料真实可靠，研究工作是 在导师的指导下独立完成的，无任何剽窃他人成果行为。除了文中特别加以标注 引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。 对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完 全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借 阅。 本人授权首都体育学院可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库 进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于（请在以下相应方框内打“”） ： 1、保密 ，在 年解密后适用本授权书。 2、不保密 。 作者签名： 日期： 年 月 日 导师签名： 日期： 年 月 日 1 十一届全运会优秀男子链球运动员投掷技术的运动学研究 1 前言 十一届全运会优秀男子链球运动员投掷技术的运动学研究 1 前言 1.1 选题依据 1.1.1 选题目的 1.1.1.1 我国男子链球运动水平较低，与世界水平有一定差距 1.1.1.1 我国男子链球运动水平较低，与世界水平有一定差距 掷链球运动有着悠久的历史， 起源于中世纪苏格兰矿工在劳动之余用带木柄 的生产工具铁锤进行的掷远比赛，后逐渐流行于英国。现代掷链球运动是从 19 世纪后叶在苏格兰和爱尔兰发展起来的。1900 年第二届奥林匹克运动会男子掷 链球被列为奥运会正式比赛项目；同时确定了掷链球比赛规则，规定了在直径 2.135 米的圆圈内投掷，链球落地的有效区为 90，球重 7.257 千克，链球全长 1.22 米。 美国人创造了第一个链球世界纪录，继美国之后，链球优势之争全在欧洲国 家之间展开。世界纪录在德国、匈牙利、挪威、前苏联等国之间多次改写， 1970-1986 年间，掷链球运动在世界形成一个高速发展的阶段。这期间有 8 人 19 次创链球的世界纪录，呈高水平发展趋势。高水平成绩持续增长的原因是训练更 加专项化，掷链球技术的变革更趋向快速旋转，技术更加合理。 80 年代中期掷链球投掷方法又有了较大的突破，出现了旋转四圈投掷的技 术，这就加快了链球出手的速度提高了运动成绩，原苏联的谢迪赫采用四圈旋转 把世界纪录提高到了 86.74 米，并一直保持至今。 表 1 世界男子掷链球成绩进展情况(米) 时间（年） 姓名 国籍 成绩（米） 1913 帕.瑞安 美 国 57.77 1952 切尔马克 匈牙利 60.35 1960 鲁坚科夫 原苏联 67.10 1962 康诺利 美 国 70.33 1976 谢迪赫 原苏联 77.52 1980 谢迪赫 原苏联 81.80 1986 谢迪赫 原苏联 86.74 1988 利特维诺夫 原苏联 84.80 1992 阿布杜瓦利耶夫 独联体 82.54 1996 基什 匈牙利 81.24 2000 西蒙吉奥尔科夫波 兰 80.02 2004 室伏广治 日 本 82.91 2008 科兹穆斯 斯洛文尼亚 82.02 数据出自：中国奥委会官方网站。 2 从奥运会的情况看，1948 年，内特迈尔是匈牙利第一个获胜的人，1952 年 切尔马克创造了 60.35 的世界纪录，1956 年康诺利创造了 63.19 米的世界纪录。 此后 1960 年鲁坚科夫 67.10 米，1964 年克里姆 69.74 米，原苏联运动员在两届 奥运会上获胜，特别是克里姆两脚着地的技术，已成为当年链球教科书的规范技 术，在克里姆之后苏联的链球运动出现了大的飞跃。1968 年奥运会匈牙利的日 沃茨基以 73.36 米的成绩，改写了上一届奥运会的记录，而克鲁姆以 73.28 米屈 居第二。1972 年邦达尔.丘克的成绩为 75.50 米，1976 年谢迪赫成绩为 77.52 米，1980 年他突破 80 米大关，创造了 81.80 米的世界新纪录，连获两届奥运会 冠军，苏联选手连续在 3 届奥运会的链球比赛中获胜。1984 年洛杉矶奥运会， 由于政治原因苏联未参加比赛。1988 年谢迪赫的同伴维特利诺夫创造 84.80 米 的奥运会纪录， 1992年阿布道巴黎耶夫以82.57米的成绩夺冠， 从1976年到1992 年，苏联始终独占第一，1984 年谢迪赫，利特维诺夫两人超过 85 米，此后 1986 年利特维诺夫投出 86.04 米的成绩，谢迪赫又提高到 86.74 米。但是从 1988 年 以来，全世界链球运动成绩呈现整体下滑趋势。 链球在我国普及比较晚，新中国成立后，1954 年中央体育学院研究生王宏 以 29.92 米创我国第一个链球记录， 1956 年1966 年链球在我国发展较快， 1957 年山东运动员毕鸿福以 50.68 米创全国纪录。1963 年解放军运动员李云彪以 62.33 米创全国纪录，这一成绩距当时世界纪录相差 7.47 米，使我国链球水平 接近世界水平。这一时期是我国链球运动普及和发展阶段，从开始的七八个人参 加链球项目的训练，发展到 1966 年的 20 多人；但普及面仍较小使发展受到了一 定的影响。1967 年1972 年链球训练成停滞状态。1973 年链球运动的训练恢复 并重新发展起来，1976 年解放军运动员记绍明以 63.96 米的成绩创全国纪录， 推动了我国链球运动的进一步发展。1986 年江西运动员罗军以 70.08 米创全国 纪录， 随后八一队谢英琪和黑龙江运动员于光明先后以 71.08 米和 71.32 米创全 国纪录。1988 年后，后起之秀江西年轻运动员毕忠 6 次创全国纪录，并以 77.04 米创亚洲最高纪录， 使我国在亚洲处于领先地位。 毕忠获得第十一届亚运会冠军， 两次获得亚洲锦标赛冠军，两次获世界杯第四名，并获首届东亚运动会冠军。自 1976 年-1990 年，虽然我国出现又一次的链球发展高峰，但毕竟普及程度不高。 目前我国只有八个省、市、单位设有链球项目，在青少年中也很少有此项比赛。 因此我们国家还属于链球项目普及较差的国家之一。 目前我国男子链球的全国记 录仅为 77.04 米，最好成绩为 71.01，还没能突破 80 米大关与世界水平有一定 的差距。 1.1.1.2 从历届全运会上的成绩看我国链球运动员水平还需尽快提高 1.1.1.2 从历届全运会上的成绩看我国链球运动员水平还需尽快提高 全运会是中国国内水平最高、 规模最大的综合性运动会， 首届运动会于 1959 年 9 月 13 日至 10 月 3 日在北京举行。全运会每四年举办一次，一般在奥运会结 束后一年举行（前三届的间隔时间并不固定，较长间隔有十年之久；第七届间隔 3 了六年之久）。目前，全运会比赛项目的设置除武术外基本与奥运会相同，是为 国家的奥运战略锻炼新人，选拔人才。各个单位都非常重视全运会，备战工作抓 得也很好，这对运动员在比赛中创造优异成绩自然有很大的促进作用，这是全运 会的众多积极意义之一。 本次十一届全运会，一些年轻运动员在这次比赛中有了较大幅度的提高了， 创造了较高水平的成绩， 对于他们来说非常重要的一点是如何在全运会后继续保 持稳定状态并进一步提高自己的水平。 过去全运会比赛中也曾出现过不少出好成 绩的年轻选手，他们似乎给中国田径的发展带来了希望，但很可惜的是，全运会 后，这些运动员因为各种各样的原因成绩出现了大幅度的下降，甚至有的出现伤 病无法正常训练比赛，结果是让大家空欢喜一场。所以，希望我们所有在比赛中 创造优异成绩的运动员和他们的教练员能够在此基础上，继续不断努力，争取能 稳定水平和继续提高自己的水平，以便不断提高自己的竞争实力，真正成为一名 过硬的田径选手，在世界大赛中为中国田径创造辉煌。 表 2 历届全运会男子链球冠军成绩（米） 届 1 届 2 届 3 届 4 届 5 届 6 届 7 届 8 届 9 届 10 届 11 届届 1 届 2 届 3 届 4 届 5 届 6 届 7 届 8 届 9 届 10 届 11 届 年 1959 1965 1975 1979 1983 1987 1993 1997 2001 2005 2009 成绩 51.66 61.9860.28 65.4869.3670.2472.5271.2673.04 71.93 71.01 从上表中可以看出，除上世纪六十年代还处于世界水平外，我国男子链球整 体水平不高，跟世界水平还存在着很大的差距。而且从二十一世纪，随着全世界 男子链球成绩整体下滑，我国男子链球成绩开始呈现下滑的局面。有研究表明我 国男子链球运动员运动技术落后，是我国男子链球运动成绩下滑的主要原因。本 文主要从链球运动技术方面入手，着重通过运动学进行分析，找出我国男子链球 运动技术方面与世界先进技术之间的差距， 从而能为我国男子链球运动训练和改 进技术提供参考依据，为进一步提高我国男子链球运动水平，改革落后面貌奠定 基础。 1.1.2 选题的意义 查阅当今的文献，对掷链球整体技术的运动学研究很少，尤其是对国内男子 链球运动员投掷技术的研究更少，本研究的样本是 2009 年 10 月 21 日在山东济 南举行的第十一届全国运动会的参赛的男子链球运动员， 代表了国内男子链球的 最高水平，研究的价值相当高。他们的掷链球技术代表了我国目前优秀男子链球 运动员的技术水平。因此，本文根据当前我国高水平男子掷链球技术的研究，通 过科学的方法和手段，对我国优秀男子链球运动员在比赛现场进行实际图像采 集，并运用三维运动学对男子掷链球运动员技术图像进行分析，然后得出我国优 秀男子链球运动员主要专项技术指标参数， 并着重研究分析掷链球技术的运动学 特征。通过对各阶段技术动作和完整技术动作的分析，以及在各投掷阶段技术的 4 运动学参数分析来评价链球运动员的技术优劣， 从而为我国链球运动员训练提供 一定的参考依据，以求尽快提高运动成绩、缩小差距，使我国男子链球早日达到 世界级水平。 1.2 文献综述 1.2.3 国外研究现状 在链球运动史上，俄罗斯、保加利亚、美国等国的研究一直走在世界前列。 美国学者戈德哈默、特拉伍兹、达佩娜以及捷克学者苏三卡，主要利用三维摄影 测量法并运用电脑进行数据分析与处理， 通过链球球体与投掷者两者之间的位移 变化进行空间角度的分析， 保加利亚学者明多夫等人就链球投掷的合理技术问题 发表了很有意义的文章 1。比津(1995年)、威特科夫斯基（1996年）、巴克里诺 夫（1996年）等发表了一系列关于链球投掷技术的论文，这些论文主要是对以前 研究学者所收集的信息以及分析的数据进行了总结； 这也侧面的促进了链球运动 的发展，使这一时期链球运动投掷成绩达到了历史最高峰。达佩娜(1984年)的文 章中显示：在预旋转阶段采用3圈转体的链球运动员，在第一次预摆阶段旋转时 链球运行轨迹的最低点与投掷圈中心线的角度为300，而采用4圈旋转的链球投 掷运动员为21001500，无论采用三圈半旋转方式或是四圈旋转方式，第二圈 旋转时的链球的运行轨迹的最低点与投掷圈的角度为0， 在运动员转体过程中链 球运行轨迹的最低点向左移动，说明链球旋转平面产生偏转。 2 男子运动员利特 维诺夫的这一指标为650(科研测试时的指标)，而以完美投掷技术，被作为链球 技术评定标准的的谢迪赫的技术指标，则比利特维诺夫的这一指标低一倍，专家 认为在运动实践中，在单支撑时(右脚脱离支撑的时机)，第一次转体过程中这一 指标的最佳值为900，从影片分析材料上看，我们只能看到投掷动作的最后用力 出手阶段，因此可以确定，链球运动员进入转体的时间，要早于三维摄像机最终 记录的时间 3。所以在1968年克拉斯诺夫发表的文章中指出：当器械处于运动员 面前时，右脚可以略微早一些运动。前苏联专家研究结果：在单支撑阶段：右脚 的动作应当按照最小的、能保证最快落脚支撑的半径的原则来进行。对于双支撑 阶段(右脚落地支撑的时机)： 1966年库兹涅诺夫在他的文章中将右脚落地划分为 两种方式：“突击式落地”和“平稳式落地”。所谓“突击式落地”，是将双支 撑阶段的时间减少到最少的一种方式，这是对过去投掷技术研究的肯定； 4 而 1968年克拉斯诺夫和尼热戈罗多夫在其发表的文章中则将第二种方式定名为 “蹬 推内转挤压式”。而克拉斯诺夫和明多夫也分别在他们的研究著作中指出， 要使链球获得最大化加速，就要依靠右腿的积极动作进行，同时臀部(尤其是右 1陈洁敏 我国部分优秀男子链球运动员旋转技术运动学分析j.西安体育学院学报， 2000， 17(2)： 53-55 2梁志强青少年链球运动员选材指标与评价标准的研究j.河北体育科技，1997，(1)：32-37 3吴长松对江西省男子优秀链球运动员训练的研究j.田径指南，1996,16(6)：35-42 4国家体委编田径训练大纲教法指导书m.北京:科普出版社，1990,189190 5 侧部分)不承受负荷。关于链球投掷运动员的头部位置的研究，卢特科夫斯基在 1977年发表文章指出，把目光停留在自己前面中部略向上的位置，这将有助于练 球投掷运动员将躯干保持在旋转轴以内。 彼德罗夫 （1980） 和邦达尔丘克 （1982） 近一步巩固了卢特科夫斯基的研究结论，并通过研究指出：如果目光偏右，会导 致右臂弯曲。而头部过早转动的后果，是旋转过程中链球旋转半径缩小，链球投 掷运动员失去平衡，左腿伸直。在转体节奏方面的研究，巴尔托夫斯基(1974年) 的看法为： 动作节奏中起主导作用的因素是从预摆阶段转入转体的动作和从转体 转入最后用力阶段的动作。俄罗斯专家研究认为：为了延长对器械施加作用的轨 迹，不要把右脚“送到距左脚线15cm20cm的地方，应把链球运行轨迹的最低点 移向左脚部位，并将出手点拉长到左肩之后 5。国外研究现状可以总结为世界优 秀链球运动员旋转过程中加大双支撑时间， 当然也有学者认为缩短双支撑阶段时 间；旋转过程中要有合理的旋转节奏；旋转过程中保持身体的平衡；加大出手时 链球的运行距离 1。 1.2.4 国内研究现状 陈洁敏对我国优秀链球运动员丛长青、叶奎刚、刘福祥等投掷技术与国外优 秀选手相比后认为：旋转总时间过长，单支撑时间超过双支撑时间。在单双支撑 转换时链球方位角偏大，双支撑阶段链球加速途径较短。 2 在旋转过程中身体重 心相对较高， 左膝关节角度相对较大。 在链球运行过程中， 链球运行斜面角较小， 旋转与最后用力连贯性较差。车晓波、魏琳认为：从线量上分析，围绕时间和速 度两个负相关定量指标，我国优秀链球运动员与国外优秀运动员主要差距表现 在：旋转时间较长，单支撑与双支撑之比较低。两者共同构成了球速增量上的差 距。在预摆、旋转和最后用力三个阶段的球速增量均明显落后于国外优秀选手， 在这三个阶段中差距最大的是旋转阶段， 而在旋转阶段中主要差距表现在第四圈 和第二圈的球速增量上. 3 艾志兵认为：我国部分男子链球运动员身体条件和身 体素质已接近世界优秀选手指标， 其现有的身体条件和身体素质基础并不是导致 成绩差距的主要原因。我国与国外优秀链球选手相比，在专项能力上存在着一定 差距，这是阻碍我国链球运动员跨入世界先进行列的主要因素。 4 我国链球运动 员在旋转速度方面明显低于国外优秀选手，早期训练没有建立起高速度、快节奏 的动力性结构模式是我国男子链球落后的根源。这方面，前苏联优秀运动员成功 的模式及经验值得借鉴。总结我国链球的研究现状：旋转总时间过长，单支撑时 间超过双支撑时间；在旋转过程中身体重心相对较高，左膝关节角度相对较大； 在链球运行过程中，链球运行斜面角较小，旋转与最后用力连贯性较差；我国与 1 李靖.中外优秀男子链球运动员旋转技术的比较研究j.陕西师范大学,2005， 2 k barltonits：biomechicul analysis of the hammer throw gotebirg 1995 athleticstechniques 1996 3车晓波,魏琳,中外优秀男子链球运动员投掷技术的运动学分析j.广州体育学院学报,2000， 20(1):23-24 4艾志兵我国男子链球运动员与世界优秀选手的差距j.山东体育科技,2000，22(4)：50-51 6 世界优秀链球选手相比，在专项能力上存在着一定差距，这是阻碍我国链球运动 员跨入世界先进行列的主要因素 1。 有研究表明： 链球旋转技术是影响我国优秀男子链球运动员运动成绩的首要 因素，说明改进和提高链球技术，对提高高水平运动员的成绩最为有利。理论与 实践证明，技术的进步只有顺应世界链球技术的发展潮流，才能有效地促进运动 成绩的提高。据文献报道 2，旋转速度高，动作节奏快，已经成为当今世界高水 平链球运动员投掷技术的发展趋势和新技术特点，表现在每圈所用的时间短，单 支撑阶段的时间短于双支撑阶段。 3吴延禧于 1990 年在天津亚运会田径选拔赛 上，对男子链球成绩前 5 名国内运动员进行了三维摄影测量，通过分析得到了我 国链球选手主要技术环节若干指标的研究数据。研究结果显示，我国男子链球运 动员在投掷技术中链球出手初速度、旋转阶段链球速度增量和动作节奏上，均与 国外优秀选手存在显著的差距。研究者进而提示我们，必须尽快改进幅度大、速 度慢和节奏慢的旧技术，顺应高速度、快节奏的投掷技术新特点。 4但是，这些 问题并没有引起我国男子链球运动员和教练员足够的重视，一直到 1997 年，上 述问题仍未得到较好的解决。从车晓波 1997 年实地拍摄第 8 届全国运动会田径 达标赛链球项目比赛男子前 8 名运动员投掷动作时获得的技术统计数据中可以 看出，我国运动员在旋转阶段第 2、3 圈旋转所用的时间比 1990 年前略有缩短， 而第 1、 4 圈的旋转所用时间还有所增加， 旋转 4 圈的总时间也由 1990 年的 2.18s 增至 2.21s。由此可见，我国链球男子运动员的旋转速度不但没有提高，反而呈 现降低趋势。单支撑阶段的时间，除第 1 圈外，其余 3 圈的时间均大于双支撑阶 段，与 1990 年相比动作节奏不合理的状况更为明显。可见技术落后是影响我国 链球运动水平提高的首要原因 5。 1.2.5 现代掷链球技术的发展趋势 现代掷链球技术的特点可以归纳为以下五点: （1）在轮转和旋转中，要尽量地维持身体和旋转轴的平衡，保持运行轨迹 的平衡。 （2）在轮转和旋转中，要运用拉紧的肌肉和改变身体姿势来对抗和减小离 心力 （3）离心力的大小，决定与投掷者旋转角速度的快慢，在同样的角速度下。 半径越长，则链球的线速度越大，离心力也就越大。因此要想加大离心力，首先 1李靖.中外优秀男子链球运动员旋转技术的比较研究j.陕西师范大学，2005， 2calvin mirris and prof roger bartlertt：biomechanical analysis of the hammer throw athletics coach autrmn .1996 v0128 n03p223-225 3拉尔夫著.王倩译.掷链球的生物力学分析j.田径,1993.(4):14-16 4吴延熙等链球投掷技术的生物学分析j.中国体育科技,1992.5(12)：1-37 5车晓波,魏琳中外优秀男子链球运动员投掷技术的运动学分析j广州体育学院学报,2000，20(1)： 23-24 7 就要加快角速度，缩小链球体积，加长链子的长度，减少空气的阻力。 1 （4）更加强调旋转与最后用力的衔接。国家田径投掷队总教练阚福林曾提 到：“过渡阶段虽然只有 1/10s 左右，却是个重要阶段。” 2他认为要在保证 必要的超越器械动作的情况下，使过渡阶段的“身体链球”速度得以保证，甚 至增加。 （5）链球构造特殊，因此投掷方法与其他的投掷项目不同，链球是投掷项 目中唯一运用双手投掷的。 1.2.6 运动学在田径运动技术中的运用 田径运动技术的运动学分析就是研究运动员的身体、 身体各环节或器械的运 动状态及其变化，利用各种测试方法测出身体各环节或器械的速度、加速度、角 速度、角加速度等各种运动学参数，进而研究运动时必须遵循的规律。它是研究 田径运动技术、对运动员进行技术诊断的基本手段。根据不同的需要，运动学研 究的测量方法主要有平面定机摄影（像）测量方法、平面跟踪摄影（像）方法、 立体定机摄影（像）测量方法。 查阅相关文献投掷类运动学参数分为局部环节参数和整体参数。 局部参数也 就是某一时刻的运动学参数，包含运动角量和运动速度。运动角量一般有：头颈 胸角、头侧屈角、躯干倾角、肩轴角、肩肘角、肩髋角（扭转角）、拉引角、髋 角、两大腿夹角、膝角、踝角、腿着地角、出手角度；运动速度可分为：器械速 度、右髋速度、左髋速度、右肩速度、左髋速度、出手速度、出手低点、重心速 度、腾空时间、高度、位移等。 整体参数是指的完整动作或某一独立环节的运 动学参数，包括动作阶段和时空划分、器械路线、重心变化三个方面。 在体育运动中，人体的运动是复杂的三维空间运动，一台摄影（像）机只能 对物体或人体在某一平面上的运动进行记录分析， 要想分析在多个平面上的复合 运动，如背向旋转掷铁饼、背向滑步推铅球、背越式跳高起跳等动作时，二维分 析就有所不足了， 若要准确而全面地反映运动特征， 必须进行三维立体摄影 （像） 与分析。立体定机摄影（像）测量方法是采用两台或多台摄影（像）机从不同的 角度对同一研究对象进行同步拍摄， 然后把两台或多台机所拍摄的平面影片或录 像带进行数字化，从而获得所需要的人体三维运动的空间坐标，计算有关的运动 学参数。国内近几年运动技术摄像、摄像测试研究的论文，使用三维拍摄的不足 30%。而实际上，所有运动项目技术动作都是在三维空间进行的。因此，为了更 加科学地去进行运动技术的优化与诊断，应该采用三维拍摄。 三维运动分析系统通过对人体运动的实时捕捉测量， 取得人体各关节点的三 维运动轨迹数据。以三维运动轨迹数据为基础，可以容易地得到人体关节点的位 移、速度、加速度等运动信息。通过对运动数据的处理和分析，广泛应用与人体 1 杨少善.链球的技术和教学j. 2田径教学编写组田径m高等教育出版社，1985，531-532 8 运动技术诊断，步态分析以及相关动物的生物力学研究。具有高精度、实时性、 识别与跟踪性能好、无伤害、易操作的优良特点。 1.2.7 掷链球技术的分析 掷链球是一项技术比较复杂的运动项目。完整的掷链球技术（以向左侧投掷 为例），主要包括持握器械，预备姿势，预摆，旋转和最后用力五个部分。 1.2.7.1 持握器械 投掷链球时，通常采用扣锁式握柄方法，这种方法是将链球的把柄放在左手 食指，中指和无名指中段指节和小指末节，手指关节弯曲呈钩形，勾握把柄。掌 骨关节相对伸直，右手指扣握在左手指的指根部，右手的拇指扣握左手食指，左 手拇指扣握右手拇指， 两拇指交叉相握， 成扣锁式握法。 为取得较大的旋转半径， 运动员往往将把柄置于左手指骨末节和指骨中段之间， 然后右手同样扣握在左手 上。规则规定，掷链球时，左手可戴光滑皮质手套，但指尖必须外露。 1.2.7.2 预备姿势 大多数运动员背对投掷方向站立在投掷圈后沿，两脚开立，距离同肩宽或略 宽与肩， 以合适运动员预摆和开始旋转为度。 左脚靠近投掷圈中心线， 右脚稍远， 这样便于充分地完成四圈旋转。两膝关节微屈，上体前倾右转，体重移至右腿， 链球放在圈内身体的右后方，两臂伸直。部分运动员采用将球提离地面，由体前 摆至右后方，然后直接进入预摆姿势的方法，这样使运动员的动作更加放松。 1 1.2.7.3 预摆 从预备姿势开始进入预摆阶段。运动员拉链球，使链球沿有高低点的特定轨 迹绕人体做圆周运动。大部分运动员采用两周预摆。在两周的预摆中球呈匀加速 运动，第二周预摆要比第二周预摆速度快一些，幅度大一些。预摆的速度要与身 体的平衡相适应。身体平衡靠两腿和髋的移动补偿调整完成。一般预摆两周时， 每周链球运行距离约 5-6 米，速度 12-15 米每秒。 1.2.7.4 旋转 旋转式掷链球的关键环节。通过旋转，使器械获得较大的运行速度，积累动 量，并造成身体良好的“超越器械”动作，为最后用力创造有利条件，旋转分为 四个技术阶段。 1.2.7.4.1 单支撑阶段： 单支撑阶段是从右脚抬起至右脚落地止。 在单支撑阶段， 身体重心顺利地移至转动支撑的左腿至关重要， 这取决于进入旋转双支撑向单支 撑过渡时身体重心左移的时机。过早或过晚都将引起右髋的扭曲，造成偏离旋转 轴的错误。单支撑时链球上升至高点前，是保持速度阶段，因为此时人体与链球 是同步运动的。 人体与链球整体的旋转是由左脚外侧支撑完成的。 充分伸展双臂， 可形成最大限度的旋转半径。链球接近高点之前开始转体，链球至高点时左脚由 1文超田径运动高级教程m北京：人民体育出版社，1994，451453 9 脚外侧转向前脚掌;链球由高点下行时，左膝弯曲下压，右脚快速落地，完成单 支撑阶段。与此同时，双臂仍伸直，右腿和右髋超越肩轴，使身体呈扭紧状态， 形成良好的下肢超越上肢和超越链球的姿态。 双脚向单脚转换比较复杂。由于转速和离心力的变化，以及单脚移动，移动 造成身体不平衡，增加了单制程技术的难度，为此，要求运动员有很好的身体素 质和较高的协调性。 1.2.7.4.2 双支撑阶段：双支撑阶段是从右脚落地开始至右脚离地。这一阶段是 为链球加速的阶段。右脚落地时，髋轴超越肩轴成 20-40夹角。在链球运行 时，两肩应放松，两臂应充分伸展，使链球以最大半径和最长运行距离运转。双 支撑阶段应保持两腿的弯曲和躯干的正直，并保持身体的稳定，以利于对抗链球 的离心力。 1.2.7.4.3 双支撑过渡阶段：双支撑向单支撑的过渡转移阶段是在髋轴与肩轴平 行，链球处于体前最低点时开始的。此时链球运行半径相对缩短，而旋转角速度 加快。此时应借助链球的转动加速，双脚向左侧转动，同时身体重心左移，右脚 迅速抬起，进入单脚支撑阶段。过渡阶段由于转动力量的加大和角速度的加快， 双脚既要完成转动，又要身体重心左移，因而技术动作较为复杂，是比较难以掌 握的技术环节。 1 1.2.7.4.4 单支撑转换阶段：单支撑向双支撑的转换取决于单脚支撑旋转的成 功。当链球由高点下行时，保持双臂的伸展和躯干的挺直，左脚掌平稳地支撑并 转动，左膝及时准确地弯曲下压，使右脚尽快落地，形成一个充分的超越器械姿 势。 2 1.2.7.4.5 最后用力阶段 最后用力阶段是掷链球完整技术中很重要的阶段， 它的主要目的是进一步为 链球加速，并形成链球出手的适宜出手状态。在这个阶段中，人体用力工作距离 越长，作用于链球的力量越大，速度越快，链球出手速度就越快。加上合理的出 手角度和适宜的飞行状态，投掷的距离就越远。 最后用力阶段是在第三圈（第四圈）旋转结束，右脚落地开始的。最后一圈 右脚落地，下肢动作充分超过上体和链球，髋轴和肩轴达到最大扭转程度，两臂 充分伸展，链球处在远离身体的右后上方，双膝弯曲，身体重心偏左。由于最后 一圈转动速度较大，链球高速下行，链球下行，身体重心右移，链球至身体右前 侧，身体重心移至双腿。当链球至身体右前方时，弯曲的双膝开始蹬伸，身体重 心左移并升高，链球沿身体右侧弧线上升。此时左腿做强有力的支撑，右脚左转 蹬送，右髋左转，躯干挺伸，左肩左转，头自然后仰，链球快速运行上升。上升 至左肩高度时，两手挥动将链球顺运行的切线方向和理想的角度掷出。为保持身 1文超.田径运动高级教程m.北京:人民体育出版社，1994，451453 2王志意.链球投掷技术的分析及主要训练指标评估模型的研究j.2007, 10 体的平稳和防止犯规，链球出手后要转体换腿，降低身体重心。 1 2 研究对象与方法 2.1 研究对象 对 2009 年 10 月 21 日在山东济南的第十一届全国运动会的前八名男子链球 运动员比赛过程进行拍摄，然后对他们的技术进行运动学研究。男子链球运动员 的具体情况见表 4。 表 4 我国优秀男子链球运动员基本情况 我国优秀男子链球运动员基本情况 姓名 比赛号 单位 名次 成绩（米） 马 良 1280 黑龙江 1 71.01 齐大凯 1684 陕西 2 70.77 赵义海 1643 山东 3 70.66 万 勇 1436 江西 4 70.42 单长成 1269 黑龙江 5 68.14 王世筑 1511 辽宁 6 66.15 公 健 1589 青海 7 66.05 周 亨 1194 海南 8 64.82 注：十一届全运会比赛的前 8 名队员的成绩和基本情况 2.2 研究方法 2.2.1 文献资料法 通过在首都体育学院图书馆、北京体育大学图书馆、北京师范大学图书馆、 中国知网数据库（特别是核心期刊相关文献）以及英文 ebsco 数据库中查阅有关 链球方面的文献资料 100 余篇（部） 。收集了有关掷链球技术的资料，了解当前 国内外掷链球技术现状与存在的问题及发展趋势， 并着重阅读有关链球研究的运 动学方面的文章，为确定本文的研究方向和内容提供了理论与方法学依据。 2.2.2 三维摄像测量法 2009 年 10 月 22 日在山东济南奥体中心用两台星钛便携式高速录像采集系 统（图 1 和图 3） ，分别置于投掷圈中线的延长线上和投掷区扇形区的左侧，两 摄像机机高 1.2m，主光轴成 90 0，符合 600拍摄夹角1200 的要求，两相机距 投掷圈中心均为 12m，拍摄频率为 100hz，对运动员比赛进行近景定点拍摄，完 整地记录了比赛的全过程，拍摄速度达到了 100 帧每秒，但从设备角度讲，达到 1文超田径运动高级教程m北京：人民体育出版社，1994，451-453 11 了国际先进水平。并在比赛后用美国 peak 三维标定框架对研究动作范围进行标 定（框架几何重心位于链球投掷圈圆心上方 1.20m）图 2 。 图 1 图 3 单高速摄像头数字录像采集系统的接线图 同步控制信号线，连接摄像头和同步控制器上的同步信号接口。 90 x z y dv 100hz dv 100hz 12m 12m 图 2 三维摄影现场图示 12 数字录像数据线，连接摄像头和录像接口卡上的 ieee1394 接口。 电源线，连接录像接口卡上电源接口。 电脑信号控制线，连接电脑上的 usb 接口。 将数字录像接口卡插入电脑的卡槽。 2.2.3 专家访谈法 在收集文献资料、操作实验及撰写论文过程中，咨询了运动生物力学和田径 领域的专家，在确定本研究的选题、制定与实施实验方案、解析图象以及处理数 据等方面提供了指导性帮助。 2.2.4 三维运动学分析法 采用美国 ariel 运动生物力学运动录像快速反馈分析系统， 迅速准确标出运 动员的运动学参数。人体模型采用俄罗斯扎齐奥尔斯基人体模型，按照模型关节 点和附加点的方式进行图像采集、标点和数据计算。图像经数字化后，采用低通 数字滤波法对原始数据进行平滑处理。 2.2.5 数理统计法 对所得数据在计算机上采用 spss16.5 统计软件以及 excel2003 对所得数据 进行相关性因素分析比较，得出结果。 3 研究结果与分析 3.1 掷链球技术的划分 掷链球技术是运动员在投掷圈内以旋转前进的形式， 使链球逐步达到最大速 度，最后把链球投掷到有效区内，掷链球是一项技术比较复杂的运动项目。为了 便于分析，将其技术分为 4 个主要阶段（预备姿势、预摆(p)、旋转（旋转四圈 分别表示为 t1 t2 t3 t4 ） 、最后用力(r)）进行分析。 3.2 投掷技术中预摆阶段的运动学分析 3.2.1 投掷技术中预摆阶段链球线速度增量变化的运动学分析 表 5 我国优秀男子链球运动员投掷技术各阶段的链球球速增量（ms） 旋转 姓 名 预摆 t1 t2 t3 t4 最后 用力 马 良 14.80 0.87 3.84 2.25 1.07 6.450 齐大凯 13.77 0.69 3.75 2.20 0.97 6.371 赵义海 13.53 0.41 3.77 2.19 0.91 6.330 万 勇 13.25 0.57 3.42 2.12 0.96 6.218 单长成 13.09 0.58 3.50 2.04 0.88 6.289 王世筑 13.16 -0.19 2.99 2.00 0.72 6.200 公 健 13.22 0.29 3.35 2.01 0.84 6.199 周 亨 13.48 -0.35 3.30 2.14 0.80 6.143 平均值 13.538 0.359 3.491 2.119 0.894 6.275 13 表 6 国内外优秀男子链球运动员各阶段链球球速增量（ms）变化比较 阶段 国内运动员 国外运动员 差值 p 13.538 14.692 1.153 t1 0.359 0.557 0.198 t2 3.491 4.286 0.795 t3 2.119 2.