（运动人体科学专业论文）武术“腾空摆莲”360°动作技术运动学特征分析.pdf

摘要 本文运用三维影像测量的方法，通过对优秀武术运动员“腾空摆莲”3 6 0 。 技术的运动学分析，找出影响“腾空摆莲”3 6 0 。技术的主要因素，确立正确的 技术概念，明确动作理论的内涵，弥补人的感知所带来的不足，达到技术诊断的 目的，对进一步提高武术套路竞技的整体水平，促进武术运动训练科学化发展以 及指导现代训练实践提供理论依据。通过分析得山以下结论： 1 所有运动员重心水平速度在整个起跳过程中逐渐减小，随后身体重心的垂直速 度丌始快速增加，增加幅度平均在3 3 9 m s 左右；膝关节最大缓冲时刻角度平均 为1 4 7 、1 9 。j 6 2 ，这个角度，有利于起跳腿的进步蹬伸。 2 从缓冲时m 来看，略高于跳远运动员起跳腿缓冲时间，而和跳高运动员缓冲时 f l i j 相似，住起跳总时间上，运动员普遍稍大，这样不利于运动员起跳腿产生有利 的蹬伸动作。因此，运动员应该在起跳动作充分的前提下，缩短起跳时间。 3 运动员起跳蹬仲离地时刻无论是膝关协还是髋关节伸展都比较充分，这种快速 的蹬伸过程有利丁增人蹬地力量，提高身体重心腾起的垂直速度；由于腾空摆莲 直腿摆动的原因，运动员摆动腿髋关节角速度和跳高运动相比要低得多。 4 腾空阶段运动员总体重心升高幅度不大，但基本上击响动作都在重心最高阶段 进行，在击响后至落地瞬间，肩扭转角速度变化不明显，但髋扭转角速度在击响 后至落地瞬问这段时间内急剧增人。 5 落地碰撞过程q j ，作用力很大，作用时f 、日j 短，在着地时刻身体还存在着转动的 趋势，说明运动员在落地时刻身体扭转末达到3 6 0 。，增加了落地时支撑腿的负 担，不利丁落地后的稳定性。 关键词：武术；“腾窄摆莲”3 6 0 。；重心 a b s t r a c t t h i s p a p e ra d o p t st h em e t h o do f3 di m a g e sm e a s u r e m e n t ，w i t ht h ek i n e t i c s a n a l y s i so f “t e n g k o n g b a i l i a n 3 6 0 。o f t h ee x c e l l e n tm a r t i a la r t sa t h l e t e s f i n d i n go u t t h em a i nf a c t o r o f “t e n g k o n g b a i l i a n 3 6 0 。，e s t a b l i s h i n g t h e t e c h n i q u ec o n c e p t c o r r e c t l y ，m a k i n gs u r eo f t h et h e o r e t i c a lc o n t e n td e f i n i t e l y ，m a k i n gu pt h es h o r t a g eb y t h ef e e l i n go fp e r s o n ，i no r d e rt oa t t a i nt h ep u r p o s eo ft h et e c h n i q u ed i a g n o s i s ，t o f u r t h e rr a i s ew h o l el e v e lo ft h em a r t i a la r t ss e t ，p r o m o t i n gm a r t i a la r t se x e r c i s et r a i n s c i e n t i f i cd e v e l o p m e n ta n dg u i d i n gt h em o d e r nt r a i n sp r a c t i c et op r o v i d et h et h e o r i e s a c c o r d i n gt ot h i s w i t ht h ea n a l y s i sd r a w i n g ac o n c l u s i o n ： f i r s t ，a l l a t h l e t e s c e n t e ro fg r a v i t yl e v e l s p e e d r e d u c eg r a d u a l l yi nw h o l e j u m p i n gc o u r s e ，l a t e r o nt h e p e r p e n d i c u l a rs p e e d o ft h eb o d yc e n t e ro fg r a v i t y i n c r e a s e sq u i c k l yi nt h eb e g i n n i n g ，t h er a n g ee q u a l l ya b o u ti nt h e3 ，3 9m s ：i nt h e b i g g e s tb u f f e ro ft h ek n e ej o i n tt i m ea n g l ei s 1 4 7 1 9 。：k 5 6 2e q u a l l y ，t h i sa n g l ei s a d v a n t a g e o u s t ol e tt h el e gs t r e t c h s e c o n d ，f r o mb l u n tt i m e i ti ss l i g h t l yh i g h e rt h a nt h eb r o a d - j u m pa t h l e t ei n b u f f e rt i m eo f j u m p l e g ，t h es a r f l ea st h eh i 【g h o j u m pa t h l e t e ，i nr i s i n gt oj u m p t o t a lt i m e ， t h ea t h l e t ei sw i d e s p r e a ds l i g h t l yl o n g ，t h u si ti s d i s a d v a n t a g e o u sf o rt h ea t h l e t et o s t r e t c hh i sj u m pl e gi nt h e a c t i o n t h e r e t b r e ，a t h l e t es h o u l dr e d u c et h et i m eo f j u m p i n g w i t hb e i n g r e a d yt or i s et oj u m pf u l l y t h i r d i nt h et i m eo f r i s i n gt os t r e t c ht ol e a v eg r o u n d 、t h ek n e ej o i n ta n d c o a x j o i n t s t r e t c h r e g a r d l e s s f u l l ，t h i sk i n do ff a s t s t r e t c h e si nt h e p r o c e s s t ob e a d v a n t a g e o u st oe n l a r g ep o w e ro f j u m p i n g ，t or a i s ep e r p e n d i c u l a rs p e e dt h a tt h eb o d y c e n t e ro f g r a v i t y b e c a u s es w i n g i n gt h es t r a i g h tl e go ft e n g k o n g b a i l i a n ，t h ea t h l e t e s c o x a j o i n tc a p es p e e do fs w i n gl e gi sl o w e rt h a nt h eh i g h - j u m pa t h l e t e s f o u r t h ，i nt h es t a g eo f t l y i n g ，t h er a n g eo f t h et o t a lc e n t e ro f g r a v i t yo f a t h l e t e g o e su pn o th u g e ，b u tb a s i c a l l yt h ea c t i o n so ft h eh i t t i n gr i n g sc a r r y0 1 1 e v e r y m o m e n ti nt h ec e n t e ro f g r a v i t yt a l l e s t b e t w e e nh i t t i n gr i n ga n df a l l i n gt ot h eg r o u n d d r o n l e n t ，t h ec a p es p e e dv a r i e t yo ft h es h o u l d e rj o i n ti sn o to b v i o u s ，b u tt h ec a p e s p e e dv a r i e t yo f t h es h o u l d e r j o i n ti n c r e a s e sr a p i d l y f if t h ，t h ep r o c e s si nc o l l i d i n gt ot h eg r o u n d ，t h ef u n c t i o nd i n ti s v e r yb i g ，t h e f u n c t i o nt i m ei ss h o r t a t l a n d i n gg r o u n dt i m et h eb o d ys t i l l e x i s t st ob e c o m et b e d y n a m i ct r e n d a t h l e t e ss h o u l d e ra tf a l l i n gt ot h eg r o u n dt i m ed o e sn o tt u r nr m m d t o3 6 0 。i n c r e a s e dt h eb u r d e n o ft h e l e g t h a t f a l l i n g t ot h e g r o u n d ，i t i s d i s a d v a n t a g ea f t e rf a l l i n gt ot h eg r o u n do f s t a b i l i t y k e y w o r d s ：m a r t i a la r t s ；“t e n g k o n g b a i l i a n 3 6 0 。：c e n t e r o f g r a v i t y 1 前言 1 1 问题的提出 武术是中华民族传统的体育项目，目前己有几千年的文明历史，存中华民族 繁衍生息的岁月中起到了强身健体的积极作用。随着我国国际地位的不断提高， 继承、挖掘、创新、弘扬中华民族武术，将其推向世界舞台，并在奥运会上，吁有 一席之地，使它造福f 全人类，己成为所有武术工作者的当务之急。武术在我国 是一项有着悠久历史和广泛群众基础的民族传统体育项目，为了进一步继承和发 扬这具有民族特色的文化遗产，加强对武术的科研i ：作就非常必要。然而，以 往对武术所做的研究大都局限于对武术技术的定性分析或对训练前后人体的。 些生理、生化指标的测试与研究卜- ，而运用运动生物力学于段对其动作技术进行 定量的研究很少。作为一项体育运动，对武术的科研不能只局限于从理论的角度 埘其进行定性讨论，更应该对技术进行量化分析，探索其发力机制，描述其运动 特征，揭示运动技术原理，这样将会大大促进武术运动的发展，使武术运动向着 理论化、科学化、系统化、规范化的方向发展。 根据f f i 麦久“1 的项群训练理论，武术属于技能主导类表现难荚性项群，该项 群的主要特点是，运动员通过完成规定或自选的成套( 单个) 动作，展示其技艺 的难度和美感。作为武术巾基本跳跃动作之一的“腾空摆莲”动作，能够充分表 现武术运动中难和美的特点，顺利完成此动作，不仅能增强套路的演练7i 氛，而 | ；! j l ，u 为套路难度的发展奠定基础。由于“腾空摆莲”是武术跳跃技术中较难掌握 且比较复杂的动作，对该动作的技术环节、技术细节进行定量的记录和分析，弥 补人的感知所带来的小足，达到技术诊断的目的、对进一步提高武术套路竞技的 整体水甲，促进武术运动训练科学化发展具有一定的现实意义和指导意义。 1 2 研究现状 “腾空摆莲”，是起源于长拳的一种跳跃动作，它以快速有力的踏跳获得空 中优势，并与刘手进行搏击。在体育大训典。1 中对“腾空摆莲”动作做了详 尽的叙述：“腾空摆莲”一武术动作跳跃动作之一，在腾空的同时，转体和外摆 腿窄中塑形似朵出水莲化，故名。通常为右脚卜- 步后，左腿向前卜里合摆动， 缸：有脚蹬地的同时身体即外始向右扭转，腾卒时右腿旋即作外摆腿，并用双手拍 击右脚而。在腾空瞬间，整个动作需高度协调，紧密配合，才能在空中形成英武 潇洒的武术造型。射弹跳力，腰腹肌，腰脚功大和协调能力，均有较高的要求。 目前，“腾守摆莲”般有两种打法：一是腾空后左腿属膝收控了：脞问，一是击 i j 向后左腿直腿控于体侧，两腿在空中几乎成一宁横叉。优秀运动员在完成空中动 作后常以 匹盘，劈叉等动作落地使之衔接紧凑，干净利落，动静相问，矫捷稳健， 以体现近代套路运动中的“高，难，美”。 “腾空摆莲”3 6 0 。动作有原地起跳和助跑起跳之分。助跑性“腾空摆莲” 动作可划分为助跑，起跳，腾空和落地四个阶段，但助跑距离通常很短；而原地 起跳动作过程则分为起跳，腾空，落地三个阶段。由于埘于“腾空摆莲”3 6 0 。 动作这一个难度较高的基本技术，同前国内研究还是空白，囡此，借助与“腾空 摆莲”3 6 0 。动作结构相似的相关技术研究成果有利于我们进行进一步分析。 1 2 1 武术动作技术研究现状 曾世华。”曾对1 9 9 8 2 0 0 0 年期间体育期刊j 二发表的有关武术运动的4 7 6 篇 论文进行了分类分析，其中关于动作技术方面的文章有4 5 篇，占总数的9 j 。 笔者对2 0 0 1 2 0 0 3 年期间体育期刊上发表的有关武术运动的5 7 2 篇论文进行了 分类分析，其中关于动作技术方1 酊的文章有2 8 篇，占总数的4 8 。通过以上数 据可以看 h ，运用运动生物力学方法对武术运动技术进行研究已经取得一定的进 展。其中对武术动作进行：维分析的有周继群“1 等的武术套路中“旋风脚”动作 的运动生物力学分析与训练；孔庆胜”等的武术腾空飞脚动作的运动学分析。进 行三维分析的_ e 海涛”等的武术运动中平衡动作稳定性的三维运动学研究；进行 技术诊断的青黄强”等的武术旋予转体7 2 0 。跌又动作技术诊断，陈峰”1 等 的南拳指定动作的特征与训练。这些研究，极大地丰富了武术运动理论，对指导 动作技术改进起到了良好的效果，然而对于“腾空摆莲”3 6 0 。技术这一个难度 较高的基本武术动作，目前研究j _ = 还足空白。 1 2 2 对起跳动作的研究 起跳动作征跳跃类项目中是关键性技术环节，起跳的日的在于获得足够的重 心腾起速度，腾起角及绕身体纵轴旋转的初角速度，为以后的腾空动作创造一个 有利的初始条件”。对于起跳动作，早已成为国内跳跃类项目研究的一个热点。 “腾空摆莲”3 6 0 。要求选手以快速有力的起跳获得腾卒高度，并以一定的高度 完成空中动作，由于无助跑或助跑距离小，身体重心的水，f 速度变化并不大，而 垂直速度的变化极快，正如传统所述的那样具有旱地拔葱之势。冈此，“腾空摆 莲”技术完成的关键在其起跳阶段。 马勇占”等通过对我国优秀跳远运动员2 3 人起跳技术影片的解析，并与世 界优秀跳远运动员起跳相关环节运动学参数变化的对比分析发现，我国优秀跳远 运动员在起跳过稃中身体重一山水平速度损失较小，从而获得的乖直分速度亦较 小腾起角度相应偏小，运动员的起跳能力较差，在快速助跑中跳不起来。 刘英梅j 等对跳高起跳的研究表明：起跳腿着地姿态，能使运动员蹬伸前处 于合理的身体姿态，不仅能使更多的动能通过肌肉的退让工作，转化为压紧身体 的弹性势能，以转化成身体重心垂直速度；而且能使身体重心高度降低到合适位 置，以利于增大起跳蹬伸距离、对形成身体重心垂直速度有着深远的影响。 陆爱云“等在对太极拳二起脚的研究时发现，二起脚踏跳时l h j ，也超过了优 秀排球运动员扣球起跳所用时间，其中缓冲时间占总体踏跳时间的5 0 7 ，此时 问的比值是较高的，这与起跳时- 肢关节运动幅度有关( 髋，膝，踝关节) ，髋 关节平均运动幅度为4 0 i 。，膝关节为4 i 6 。，踝关节为4 3 0 5 。，膝关节最 大屈曲度可至1 2 6 。，这样使下肢获得了较大的蹬仲范围，加之较艮的踏跳时问， 为产生较大的蹬伸和冲量创造了条件。 张勇“3 。对长拳动作中腾空旋风脚7 2 0 。动作分析认为，影响起跳的主要因素 有身体重心的自然高度，起跳离地时的身体姿态角，手臂、腿的摆动和人体重心获 得的初速度等冈素。姿念角是影响人体腾空高度的主要因素，而身体重心垂直速 度的变化t 要是积极有力蹬地摆臂和拧腰摆腿产生的垂卣加速引起的。 起跳动作下肢的蹬伸和上肢的摆臂是旺相促进的。蹬摆结合不仅是人体向上 腾起的主要动力米源，也直接影响人体腾起角度和动量距的大小“。陈峰“1 等对 武术技术诊断大体分成三个时相进行定量结合定性的分析提出：起跳技术由起跳 前的预蹲，膝、髋、踝的朗、调蹬伸，摆臂，起跳方向等要素组成，各部分相互影 响，h 为条中i ：，其作用是使人体在腾起时获得尽可能大的垂直速度和动量距。 “腾空摆莲”3 6 0 。是基本的跳跃动作，冈此其起跳的机制与上述动作相似。 为r 使武术选手存空中的动作更加舒展，应尽量增加起跳的速度和高度。所以埘 “腾空摆莲”动作起跳阶段的起跳角、踏跳时间、缓冲时间和膝角、髋角的变化 情况应是本文的研究重点。 i 2 3 对空中动作的研究 “腾卒摆莲”3 6 0 。的空中动作：左腿向上摆起，左掌也向卜摆起。右腿踏 地纵起，身体在卒中向右转动，同时有右掌背迎击掌心。右腿继续向卜、向外摆 动，身体右转，左腿屈膝提起；同时两掌由左右手依次击拍右脚血。”1 运动员在 做“腾空摆莲”时，腾空后为取得优美的空中造型，除完成击拍外，还以快速有 力的顶项、收腹、立腰等动作试图延长空中滞留时间，这止! 动作只能使局部环节 相对位移，决不会改变重心的窄中停留时间，因为身体离升地面瞬间，身体重心 存空中的运动轨迹就被确定下来，它只能由腾起速度及腾起角决定，总重心在垂 直方向卜的速度曲线是条光滑的抛物线。虽然局部环节的运动无法改变重心的 运动轨迹和整体动量，但可以变身体局部环节的运动速度和产生动量的转换。 “腾窄摆莲”3 6 0 。空中动作完成的好坏判定依据是：1 左腿的在空中是 收控于腰间还是左腿直腿控于体侧，两腿存空中几乎成一宁横叉，后背的难度大 于前肯。2 舣手击拍右腿时右腿腾起的高度应高丁肩。3 身体重心腾起的总高 度，动作j 衄该高、飘、轻“”1 。 在武术技术的许多基小跳跃动作中，都存在着卒中的转体动作，如“腾空二 起脚转体”、“旋子转体”、“旋风腿转体”等。对这些武术动作腾空阶段的技术诊 断通常从以下参数入手：开始转体的时机，空中完成动作的时间，踢腿，臂的帮 助转体和平衡作用，落地前的身体姿势“1 。因此“腾空摆莲”的空中技术也可以 借鉴这些分析方法。陈建民对武术旋风脚7 2 0 。空中技术的研究选取的指标是腾 空时间、腾空高度、乜行距离利完成翻转的角度“。蓝涛等存跳马跳转 8 0 。直体 后空翻转体7 2 0 。的三维运动学分析中对第二腾空时转体7 2 0 。选取的指标是平均 角速睦、转速最快的范围和最大转速“”崔景辉等在对“侧踢抱脚直立”平衡动作 的运动学对比分析中的指标有完成动作的时问，摆动腿的摆速利摆臂速度”。 “腾空摆莲”3 6 0 。的腾空动作决定了整个动作完成质量的好坏，因此，尢 论从动作评价角度还是从动作分析角度切入点很多，其中腾空时刚、腾空高度、 两腿的角速度和卡h 对位嚣等指标应作为研究重点。 1 2 4 对落地动作的研究 “腾卒摆莲”3 6 0 。的落地按难度依次分为，摆动腿单腿落地支撑，双脚同 时落地，支撑脚单腿落地支撑。无论是哪种形式的落地，其最终f 1 的都是使选手 能够平稳的着地，一方面减小地面对人体的冲卉，另方面为后续的动作创造有 利的肌肉一 作条件。 邱建华”等对旋风脚的落地分析：在落地前运动员要利崩肢体的变化，增大 转动惯量，以减小转动角速度，人体重心还可通过补偿性动作的力学机理落在支 撑【f l 以内，以维持人体平衡。研究表明：落地时垂直速度相对于水平速度越大， 越有利于落地后足的稳定；相反水平速度相对于垂直速度越大，是凼为无法找到 支点或脚底打滑而容易倒地失稳。在正常情况下合速度矢量与垂直方向夹角约在 2 5 。一3 2 。范围内。腾蔓飞脚属了二空中转体动作，落地时水平速度比较大，在竞 技比赛中山于落地不稳定，造成附加支撑或摔倒是极为常见的事情。所以落地及 f 衡性是衡量武术动作质量的一个重要方面。据严波涛等对体操落地所做的研 究，造成落地不稳主要原因有：空中动作质量不高，心理因素于扰，空中定向不 清，动作难度过大，卜| 肢力量不够，身体各部分肌肉协调能力差1 相关研究表 明：落地缓冲，肩、髋的控制，屈膝角度，落地脚位置等”1 ，可以作为技术渗断 指标。 对“腾空摆莲”3 6 0 。动作来说，正确的落地技术包括：有良好的空中定f 川 技术和落地意识，在着地碰撞阶段，以削弱径向负荷为主，在缓冲阶段以对抗旋 转负荷为t ，这样才能使身体轻灵落地，以便更好地衔接后面的动作。 综上所述，尽管对于“嘴守摆莲”3 6 0 。动作这个难度较高的基本技术， hf j 订困内研究还是窄白，但是通过以上的与“腾空摆莲”动作结构干h 似的相关技 术研究成果，我们可以发现相关基本动作技术的生物力学原理，为“腾空摆莲” 3 6 0 。动作的三维研究提供必要的依据和理论支持。 4 2 研究对象与方法 2 1 研究对象 本文选用东北师范人学体育学院、吉林省体育学院以及吉林省体t 队的优秀 武术运动员为研究对象，他们曾多次代表学校和吉林省参加全国武术比赛，并取 得了优异的成绩。运动员基本情况如下： 表1 运动员基本情况表 2 2 研究方法 2 2 1 文献研究法 根掘本文研究目的、内容的要求，查阅了近1 0 年来的多种体育期刊( 包括 英文资料、摘要等) 以及有关武术腾空技术动作的书籍、网上资料等，并加以详 细的分类整理，了解凼内当前对本问题研究的现状，找出进行理论及实验研究的 依据，行进j jr 实验设计及可行忭分析。 2 2 2 专家访谈法 本研究通过访问和调查东北师范大学体育学院、吉林体育学院、武汉体育学 院的有关专家和教练员，广泛听取多方面意见，确定“腾空摆莲”技术的特征、 技术关键、评分标准等，并就本研究的意义方法及在研究过程巾出现的题进行 了详细的咨淘。 2 2 3 影像测量法 本研究按照爱捷三维分析系统拍摄的要求，在试验条件卜，进行二维测试。 采1 f = 】阿台p a n a s o n i c 数码摄像机进行二维同步定点拍摄，摄像机的主光轴相交约 9 0 。，摄像机机高1 2 5 米，拍摄取景的有效范困为4 米，拍摄的频率为5 0 h z ， 采用爱捷三维d l l l 框架标定。每名运动员拍摄4 次完整的动作技术，拍摄的录 像聚1 ； j 爱捷三维分析系统进行数字化处理，选用松井秀治人体模型进行数据计 算，采用低通数字滤波法进行数据甲滑，截断频率为8 t t z 。 2 2 4 数理统计法 把获得的原始数据利用s p s s l l 5 统计软件进行统计学处理，计算有关值的 平均数和标准差，并且进行有灭参数的相关分析及检验，采用e x c e l 软件进行 图表制作。 2 3 研究技术路线 目l“腾空摆莲”：j6 0 。研究技术路线 2 4 部分参数界定 根据本文的研究内容，将整个“腾空摆莲”3 6 0 。动作划分为二个阶段，七 个时相( 特征画面) ，各阶段及时相见图2 、图3 。 图2“腾卒摆莲”3 6 0 。动作阶段划分及时相 h3 一i 起跳脚着地时刻 例3 - 3 离地时刻 图3 5 重心最高时刻 图3 - 2起跳摄大缓冲时刻 图3 4h 响结束时刻 圈3 - 6 落地时圳 图3 7 落地最人缓冲时刻 7 山于“腾空摆莲”3 6 0 。动作技术比较复杂，有多种着地方式，为了便于研 究，本文限定运动员采用支撑脚单腿落地方式着地。解析影片取得反映运动员动 作技术的各种运动学参数，其中包括重心速度、天节角度、角速度、躯干角、前 蹬角等。为了便于分析研究，现将部分运动学参数界定如下： 前蹬角：是指着地瞬间身体重心o j 支撑点连线与水平面的后夹角； 起跳角：是指离地瞬间身体重心与支撑点连线与水甲面的后央角： 缓冲角：是指开始缓冲至最人缓冲时刻膝关节角度变化值； 最大缓冲时刻：指缓冲时屈膝最大瞬间时刻； 缓冲时间：是指开始缓冲至最大缓冲所用时间。 蹬伸时问：是指最大缓冲至蹬离地面瞬间所用时间。 肩( 髋) 扭转幅度：指左右肩( 髋) 火节转动中心的连线与运动员动作开始 时肩( 髋) 关节连线之问的夹角： 着地角：是指落地瞬问身体重心与支撑点连线与水平面的后夹角； 躯干角：胸上点与两髋中点连线与垂直轴之间的夹角。 肩( 髋) 扭转角速度：指左右肩( 髋) 关节转动中心的连线j 运动员动作丌 始时肩( 髋) 关节连线之问的夹角的角速度。 3 结果与分析 3 1 “腾空摆莲”3 6 0 。起跳阶段技术分析 “腾空摆莲”是以快速有力的起跳获得腾空高度并以一定的高度完成空中动 作，因为无助跑或助跑距离小，身体重心的水甲速度变化并不大，而垂直速度的 变化极快，i 卜如传统所述的那样具有旱地拔葱之势的特征。因此，起跳阶段的动 作技术是完成整个“腾空摆莲”动作的基础，其成功与否直接影响着整个动作的 完成质量，起跳关系着能否将助跑中获得的动能尽可能转化为人体向上的动能， 同时起跳的动作质量又关系着后继的空中摆莲动作成败。 3 1 1 起跳阶段重心速度变化分析 身体重心速度的变化情况反映了人体整体作为生物力学系统运动时的活动 度变化情况，是机体相关肌肉工作的紧张程度以及运动f 1 的的最直接体现。重心 速度的变化情况是评价武术“腾空摆莲”3 6 0 。技术动作的重要指标。在起跳阶 段增加身体重心的速度，是运动员顺利完成动作的火键。 表2 运动员“腾空摆莲”起跳过程中重心的速度变化( m s ) 从表2 巾可以观察到，所有选于存从制动性前蹬开始时刻垂直速度较小，说明 存短暂的助跑过程巾选手们蕈心上下波动范围小，有利于短时间内快速加速。在 缓冲结束后，身体重心的垂直速度丌始快速增加，增加幅度甲均在3 3 9 m s 左右， 其中王宏朋垂直速度增加值最小为3 2 l m s ，王欢垂直速度增加值最人3 5 l m s ， 由于身体重心垂直速度决定了人体起跳后重心上升的高度，因此，垂直速度越人， 越有利于延长身体在窄中的停滞时间。另外，从技术角度分析，身体重心垂直分 速度的大小与起跳过程中起跳腿缓冲的幅度、开始蹬伸的时机和腾起角有关。在 身体重心水i f 运动速度较高的情况下进行起跳，缓冲阶段越短，蹬仲动作开始得 越早( 在身体重心到达支撑点上方之前) ，使人体改变运动方向作用力的作用时问 也就越长，凼此，可以更快地改变运动方向，获得更大的垂直分速度和腾起角。 要实现这点，运动员的起跳腿必须具有很强的支撑能力和伸膝肌群山离心收缩 向向心收缩的快速转换能力。 运动员重心水半速度在整个起跳过程中明显减小，减小幅度平均在2 6 0 m s 左右，孙博水平速度i j 文4 , 幅度最小为2 2 1 m s ，王宏朋水平速度i j ；1 4 , 幅度最大为 3 2 0m s 。这种水平速度大幅度减小的原因是运动员迈出最后一步，制动腿存人 体重心前，使踏地瞬间支撑反作用力与人体运动方向相反，结果制动性的冲量增 加，导致水平速度下降，这种在起跳阶段水平速度的减小，足起跳过程的【直i 有部 分，它们与垂直速度的芦乍有火系。运动员通常通过起跳动作，尽可能地将水平 速度最大限度地转换成垂直速度。 3 1 2 起跳腿缓冲阶段技术分析 起跳的缓冲阶段是指运动员起跳腿制动性前蹬之后，运动员的蹬地腿，r 始屈 膝缓冲，最后达到最大屈膝角度。生理学的研究已经证明“，肌肉做退让性的工 作时发挥的力量最大，静力性工作次之，克制性工作最小，根据肌肉牵张反剁机 制，退让性t 作能够更好地使拉长的肌肉进行后继性收缩，将弹性势能转化为动 能。凶此，起跳的缓冲动作在完成动作技术中起到重要的作用。 衷3 运动员缓冲阶段部分技术指标参数( 。) b f 蹬角足指着地瞬间身体重心与支撑点连线与水平面的后夹角，有天跳远、 跳高的资料表明，前蹬角的大小对起跳的效果会产生很人的影响”o “”1 。如果前 蹬角过小时，身体重心远离起跳脚，会，”乍较大的制动冲量，使身体的水平速度 减小过多：如果前蹬角过大，虽然叮以保持较大的水平速度，但是又减少了对地 衙的冲量，影响垂直速度。由于“腾空摆连”3 6 0 。丰要是要求运动员尽可能地 跳起，获得较高的腾起高度，因此，要求前蹬角稍小，从“腾空摆莲”运动员的 前蹬角来看，多数运动员能够控制在合理的范围之内，前蹬角度平均为4 4 8 9 。 2 7 5 ，这个角度有利于运动员获得理想的腾起垂直速度。 起跳腿的屈膝缓冲是必然的，因为它使起跳腿的伸肌群做退让性收缩，提高 了肌肉与肌腱的弹性势能，使肌肉的总收缩力增大，但如果想取得良好的起跳效 果，膝关节就1 i 能过度的屈曲。有天对跳远实验表明，当起跳腿缓冲时膝火节角 度低于1 3 0 。时，肌肉的弹性就会下降1 0 - - 2 0 ”。因此，存缓冲过程巾在一 定范围内保持较人屈膝角，较小的缓冲角i t j j 以减少身体重一i l , 卜降，缩短_ r ：作时i 刨， 使起跳腿支撑力矩加大，提高省地时承受的压力，有利于支撑用力，提高腾起垂直 速度。从运动员膝关节角度的测试结果来看，运动员最大缓冲时刻膝关节角度平 均为1 4 7 1 9 。5 6 2 ，缓冲角为2 l _ 7 3 。1 j 6 ，这个较小的缓冲角度，有利丁 起跳腿的进一步蹬伸。 从缓冲时间米看，运动员基本上在0 1 秒以内，这个值略高丁跳远运动员起 跳腿缓冲时间“，而和跳高运动员缓冲时间相似“0 1 。缓冲时间过长不利于肌肉弹 性势能的利用，甚至会造成肌肉的松弛，但足如果缓冲时间过短的话，缓冲动作 完成又不充分，冈此，正确的起跳技术动作应该是在充分缓冲的前提下尽量缩短 缓冲时间。 3 1 3 起跳腿蹬伸阶段技术分析 f 肢的蹬伸是整个“腾字摆莲”动作起跳过程中最关键阶段，腾起垂直速度 的获得主要靠起跳蹬伸来获得。由于武术套路l 斗_ i 跳跃动作的助跑距离比较短，限 制了运动员的助跑不能超过3 步以卜，这样就不能采用全速助跑，因而也就只能 获得有限的水平速度，在这种情况下要想达到理想的起跳高度，必须增加起跳腿 的力量和速度。这就要求在踏跳的瞬间要充分伸展髋、膝关节。通常我们用以f 指标评价起跳蹬伸动作的优劣。 表4运动员起跳腿蹬伸阶段运动学参数变化 从表4 中我们可以看到，运动员起跳蹬伸离地时刻无论足膝关节还是髋关节 伸展都比较充分，其中膝关节角度在最大缓冲时刻为1 4 1 4 4 。4 8 1 ，存蹬伸 离地时刻为1 6 7 3 。2 8 9 ，变化值为2 j 9 2 。3 3 7 ，髋关节角度存最大缓冲 时刻为15 5 9 9 。3 8 7 ，蹬伸离地时刻为1 7 1 0 4 。2 0 9 ，平均增加1 5 ，0 5 。 4 4 6 。这蜕明在蹬仲过程中，髋、膝关节一起迅速仲直，起跳腿膝角迅速增大， 这种快速的蹬仲过程有利于增大蹬地力肇，提高身体重心腾起的垂岛速度。 从身体重心的高度变化情况来看，在最大缓冲时刻，身体重心高度最低甲均 为0 8 5 m 0 0 3 ，这是由于此刚膝关节最人缓冲所引起的身体重心的下降，随后， 重一i l , 高度迅速上升，至离地瞬间达到1 1 5 m 0 0 2 。蹬伸阶段身体重心的列高， 足起跳腿充分伸展了髋、膝关节的同时，双臂的摆动并配合提肩、拔腰以及摆动 腿继续上摆等身体各环节的一系列动作的共同作用，从而使身体重心的高度在起 跳结束瞬n u 达到最大值。重心高度的这种变化，方面和下肢的快速有力蹬伸有 关，另一方面也说明了身体重心在蹬伸阶段将水平速度转化为垂直方向的速度变 化情况。 3 1 4 起跳时间 起跳时间目前在跳跃类技术研究中是研究较多的一个指标。金嘉纳。”通过对 跳远技术的研究结果表明，时间冈素对支撑缓冲最大肌力的获得，埘蹬伸时最大 功率的发挥及支撑缓冲阶段和蹬伸阶段的紧密衔接都具有非常重要的作用，因此 起跳时间是评定起跳效果的一个极重要的因素。 表5运动砒起跳时间荇阶段参数比较( e 0 _ 位：s ) 注：仃o j 数副不船完全符合魁冉于心含血八的结祟 在本研究中，运动员在腾空摆莲”动作起跳阶段总时间平均为o 2 2 s o 0 2 ， 缓冲阶段时问平均为o 0 9 s o ，o l ，蹬仲时间平均为o 1 3 s o o l ，缓冲j 蹬伸 时问比为o 7 3 ：1 。从以上数据町以看出，在起跳总时问上，普遍稍大，这样不 利于起跳腿产生有利的蹬仲动作。在缓冲时间e 比较合理，如果缓冲时间过跃， 就会造成能量利用率降低，同时也会导致最适宜蹬伸时机的延误，限制了起跳后 的腾空高度。从蹬伸时间上米看，蹬伸时间偏大是导致起跳总时间偏大的主要原 冈，从这一点看，运动员在蹬伸时刻下肢应更积极主动一些。 值得注意的是，尽管根据力学原理，起跳时人体要获得较大的垂直冲最，应 侄快速助跑的基础上，尽量减少起跳的时间，但并不是起跳时间越短越合适，要 求在较短的时间内使关仃大幅度的伸展。如果只是减少了时间，并不能得到较大 的冲量。j 达波拿在对跳高技术研究巾认为起跳时削受系列因素的影响，有些 是有利跳高的，有些是不利跳高的，短的起跳时问i ，以使起跳腿产生有力的动作， 但同时也削弱了摆动的动作以及造成起跳开始时身体质心较高，不利于身体重心 的向上加速”“。凶此，正确的起跳技术，是应该在起跳动作充分的前提下，缩短 起跳时阳j 。 3 1 5 起跳阶段摆动腿的动作特征分析 要获得适宜的腾起垂卣速度，摆动动作是币可忽视的。丘帕认为跳远踏跳腿 征蹬伸用力过程中，总的用力值为3 3 5 k g ，而摆动的力量为1 2 3 k g ，占总用力值 的3 6 7 ：着将双臂的摆动力加上，共占总片j 力值的6 3 7 。鲍勃迈尔斯在埘 跳高研究中认为，起跳效果只有2 0 取决于起跳腿，更有8 0 决定于摆动动作完成 的f 确与否2 ”。可见摆动动作在起跳过程中的重要作用。有关研究表明，配合环 节的活动，对增人起跳力量、提高起跳效果和改善动作质量有重要影响。 在“腾夺摆莲”动作中起跳腿( 工作坏节) 进行起跳动作时，两臂以及摆动腿 ( 配合环前) 则配合起跳腿进行加速摆动动作。和跳高、跳远技术不同的是，“腾 空摆莲”动作要求运动员摆动腿直腿上摆，膝关节尽量不要弯曲，这就给摆动动 作增加r 一定的难度。摆动腿的摆动是一个先向前向下、然后向前向上、紧接着 制动的过程，在这个过程中摆动腿的摆动是以髋关节为轴来完成的。当摆动肢体 从预摆化以一定角速度。绕关节轴( 额状轴) 向前上方充分摆动时，摆动腿与摆臂 所具有的转动惯量( i ) 就产1 1 - ：角动量( 1u ) ，在起跳前阶段，摆动腿和臂充分快速 摆动，除给予地而作用力外，还获得和储存角动量；卜摆末段，由于髋和肩关节 结构特点以及刈抗肌群的作用，使上摆变为减速运动，惯性力方向向上，减少了 人体对地面压力，起到协助起跳腿蹬仲起跳作用。因此，在整个摆动过程中，对 起跳影响最大的是摆动的速度。从运动员摆动腿髋火节角速度来看，腾空摆莲运 动员髋关节最大角速度6 7 3 1 0 。s ，平均角速度5 4 9 2 0 。s 8 8 1 2 ，这个角速 度和跳高运动相比要低得多，这可能是由于腾空摆莲直腿摆动的原因。在摆动术 段，摆动腿为并没有一个急速制动的过程，而是逐渐减小，这- t ，能是为空巾摆莲 动作做准备。 表6 运动员摆动腿摆动阶段部分参数比较 在离地瞬间，髋关节、肩关节都发生不同程度的扭转，髋灭节平均扭转幅度 为4 6 7 1 。4 - 4 ，0 4 ，肩关节平均扭转幅度为2 1 0 7 。2 6 2 。这种绕垂直纵轴的 旋转是由于弧线助跑和摆动腿的斜上方摆动所引起的，这样，有利于空中转体 3 6 0 。动作的完成。 3 2 “腾空摆莲”3 6 0 。腾空阶段技术分析 空中动作是“腾空摆莲”技术中的重要部分，窄中动作完成得好坏，决定整 个技术的成功与否。武术中的各种跳跃，不仅要完成跳的动作，而上l 要在完成整 个跳跃动作的同时，完成优美的空中姿势，并且在空中保持优美的造型。如前文 所述，“腾空摆莲”的空中动作是一个复杂的过程。要求右腿蹬地纵起后，身体 征空中向右转动，右腿继续向上、向外摆动，身体右转，左腿屈膝提起；同时两 掌m 左右手依次击拍右脚面，此阶段的主要任务有i 方面：一是维持身体在空中 的平衡；j 是完成预定的击响和转体动作；三足以最佳的姿势准备落地，为落地 平衡创造有利条件，冈此，身体腾起高度、转动角速度、以及转体过程巾身体姿 势是评价“腾空摆莲”动作质量的重要标志。 3 2 1 身体重心腾起高度 身体重心的腾起高度的大小决定了运动员空中的滞空时间，是完美地完成 “腾空摆莲”3 6 0 。动作的必备条件之一。而腾起高度和滞空时间是由于人体征 起跳瞬间的运动状态决定的，即起跳瞬间人体重心初速度、腾起角、重心距地面 的高度所决定的。研究表明：在起跳瞬间4 名运动员的平均重心水平速度v 。和 垂直速度v ：分别为0 8 4 m s 0 0 7 和3 4 6 m s 0 1 2 ，腾起角为7 8 4 5 。3 6 l ， 这都为获得较火的腾空高度和滞空时问创造了良好的运动学条件。 表7 运动员腾窄阶段部分参数比较 从重心高度的变化情况来看，运动员在蹬离地面的瞬i u 重心高度为 1 1 两0 0 2 ，在起跳离地后，起跳腿开始屈髋上摆，若以大腿带动小腿屈膝上 摆，则摆动半径短，阻力l e d , ，有利于提高屈髋效率，提高起跳腿摆动幅度，这 样就能够提高重心卜升的高度。但是“腾空摆莲”3 6 0 。动作要求起跳腿挺膝直 摆，因此，摆动半径加长，剧髓费力，加大了起跳腿摆动的难度。这样，运动员 总体重心升高幅度都、是很犬，重心最人高度平均为1 7 6 m 0 0 5 ，平均增幅为 0 6 2 m 0 0 4 ，这个高度应该来说对腾空摆莲运动员米说一i 是最有利的，如果运 动员腾空再高一些，更有利于空中动作完成的舒展。 3 2 2 转动角速度 人体重心的运动轨迹是由离地瞬问的运动学参数决定的，所能改变 的只是肢体问的相对运动。因为身体离丌地面瞬问，身体中心存窄中的运动 轨迹就被确定卜i 来，它只能由腾起速度及腾起角决定，在空中是一条光滑的抛物 线。虽然局部环节的运动无法改变重心的运动轨迹和整体动量，但可改变身体局 部环节的运动速度和产生动量的转换，形成空中的各种翻转运动的。 转动角速度是完成空巾旋转的必备条件，它是转体时极为重要的冈素。凼此， 运动员要完成“腾空摆莲”技术动作，就必须具备空中旋转3 6 0 。所需的足够的 初始动能，即重心速度和角速度。如果运动员在旋转腾宅高度不够高的情况下或 征旋转速度较小的情况下，只有通过改变空中身体姿态为绕纵轴旋转来提高旋转 速度，并为随后动作的完成创造条件。 表8 腾空阶段运动员肩、髋的角速度( 。s ) 表8 为“腾空摆莲”3 6 0 。腾空阶段运动员肩和髋扭转角速度的变化情况，从 表中可以看出，在离地瞬间至击响瞬间，无论是肩或俄扭转的角速度值都不是很 大( 两肩扭转的角速度值为1 9 4 9 l 。s 1 4 4 2 ，两髋扭转的角速度值为1 9 6 0 3 。s 1 7 2 0 ) ，这说明在此阶段人体绕纵轴转动的效果并不是很明显，这主要是 此时右腿需要首先摆到最高点，左右手在面前迎击依次右脚掌，因此由于环节所 引起的身体旋转不明显。在击向后至落地瞬间，肩扭转的角速度仍旧变化不明显 ( 平均值为2 1 3 1 8 。s 6 7 2 ) ，但髋扭转的角速度在击响后至落地瞬间这段时 间内急剧增人，平均为3 6 5 1 0 。s 2 5 0 0 ，引起的原因主要是由于运动员在击 响后结束后右腿近似于做鞭打动作，其加速的摆动，促进了身体的转动。同时左 腿折叠的前带，这样做的效果，减小了绕垂直轴的转动惯量，同时增大了髋关节 的转动速度。 3 2 3 身体姿势 通过以往有关的文献资料的分析，我们发现，转体类动作还具备主动挥摆动 作。就众多的转体类动作而占，主动挥摆是一个最具典型的动作，而挥摆毛要涉 及到肢体的两方面，力面是运动员的腿，另一方面是手臂。此外，躯干上半部 和头部这些周围环节的快速移动，在完成转动动作的时候也起着重要的作用。因 此，在腾空之后，为了能够顺利的在身体腾空高点实现击响，运动员的起跳腿 开始积极上摆，躯 二收腹前倾，两臂积极前伸下压，形成卜i 踢下胍的相 向运动，同时摆动腿屈膝下放以抵消部分上摆动量，形成两腿的相向运 动，从而促进起跳腿的进步上摆。 表9 击响结束时刻身体姿势相关参数 从运动员离丌地面的那一刻起，运动员真正依赖的是体内肌肉r 作的质量以 及肢体各环节的运动状态，来实现空中外观造型效果。运动员