我国优秀男子跳远运动员起跳过程下肢摆动与送髋技术的三维运动学分析2013.1.23

第一篇：我国优秀男子跳远运动员起跳过程下肢摆动与送髋技术的三维运动学分析2013.1.23

我国优秀男子跳远运动员起跳过程下肢摆动与送髋技术的三维运动学分析，杨合适2，作者简介:

；杨合适2(1982年－), 性别, 男，河南开封人,硕士，研究方向,体育教育训练学。

作者单位: 2.，；2杨合适，中原工学院，郑州，450007。

Yang He-shi，2.Zhong yuan University of Technology ,Zheng Zhou450007,China;

22摘 要：选取8名男子跳远运动员为研究对象，主要采用文献资料法、三维运动录像解析法、访问调查法、数理统计法等。通过分析跳远起跳过程各阶段下肢摆动腿与送髋技术特征；起跳过程中下肢摆动与送髋技术与跳远成绩相关性的研究；下肢摆动与送髋技术和上板速度、身体重心腾起初速度、起跳水平速度、垂直分速度及腾起高度等之间关系的研究。研究结果表明：起跳着板瞬间，起跳腿髋角较小，向上向前送髋不积极；摆动腿髋角较大，摆动腿侧以髋带腿的摆动幅度小、摆动速度慢；摆动腿侧髋关节明显滞后于腿的前摆，导致摆动腿的前摆不能适应起跳节奏；起跳缓冲阶段，起跳腿髋角较小，送髋相对积极，身体重心高度整体上呈上升趋势，但摆动腿只是一味强调加快摆腿而没有意识到髋关节这一发动机的重要性，忽略了以髋带腿加速前摆动作；起跳蹬伸阶段，起跳腿侧向前送髋速度慢、幅度小、蹬地不够充分、不能将起跳时蕴积的力量凝聚在一起，与送髋、蹬地和伸膝的运动方向保持一致，协助身体重心的交换由下到向上向前转移。

关键词:跳远 摆动 送髋 三维运动学

Key word: Long jump Swing Sent Hip Three-dimension Kinematics i 1 研究对象与方法 1.1研究对象

样本选取近三年来全国田径锦标赛前8名男子跳远运动员为研究对象，运动水平均为国家级健将，代表了现阶段我国男子跳远最高水平。运动员基本情况如表1。

表1 前8名男子跳远运动员基本信息 姓名 单位

成绩（m）

苏雄锋 湖北 翁永锋 福建 唐功臣 河北 李鑫 蔡鹏 丁杰 山东 山东 江苏 王敏生 山东

8.07 7.88 7.80 7.99 7.79 7.72 7.66 7.48

运动 级别 健将 健将 健将 健将 健将 健将 健将 健将

年龄身高(岁)21 20 19 26 26 25 21 21

181 183 186 189 185 190 189 177

体重67 75 74 84 75 81 74 75

（cm）(kg)高宏伟 黑龙江

1.2 研究方法

主要采用文献资料法、三维运动录像解析法、访问调查法、数理统计法等。1.2.1录像拍摄法

图1 现场拍摄机位图

采用高速摄像机对八名男子跳远运动员比赛现场定点拍摄，记录跳远起跳前一步至腾空过程。1号机高度1.25米，距起跳点16.5米，放置位置与动作平面垂直，记录助跑最后一步和起跳至腾空过程；2号机高1.25米，距起跳点16.5米，放置位置于沙坑前方。两摄像机主光轴约成90度，与摄像机主光轴垂直放置25个标志点的PEAR框架，为3D-DLT运动学分析系统定标[1] [2]。

图2 三维peak框架图 图3 人体模型图

图4 不同角度起跳拍摄图

1.2.2三维运动录像解析法

采用美国Ariel运动生物力学三维运动录像快速反馈分析系统，选用苏联扎齐奥尔斯基人体模型，进行图像分析和数据计算，用三维标准DLT测量，采用低通数字滤波法对原始数据进行平滑处理[3]。获数平滑处理截断频率为8.0。手工标记最后一步助跑和腾空起跳过程中运动员全身17个标志和头部）。

[4] [5]

（身体双侧的腕、肘、肩、髋、膝、踝、脚尖、2

图5 翁永锋起跳过程三维棍图 结果与分析

2.1 跳远起跳过程摆动技术分析

2.1.1 下肢摆动技术对腾起角度影响的分析

表2 8名运动员腾起角与摆动腿相关性参数统计

结果

相关系数 双尾T检验概率 ① 0.670 0．045 ② 0.797 0.035

③ 0.489 0.032

④ 0.768 0.047

⑤ 0.360 0.000

⑥-0.635 0.017

⑦-0.575 0.003

⑧-.579 0.000（注：①表示起跳腿最大缓冲瞬间摆动腿髋关节角；②表示离板瞬间摆动腿髋关节角；③表示起跳腿最大缓冲瞬间摆动腿膝关节角；④表示离板瞬间摆动腿膝关节角；⑤表示起跳腿髋关节缓冲角速度；⑥表示起跳腿髋关节蹬伸角速度；⑦表示摆动腿大腿前摆角速度；⑧表示蹬伸时间。）

由表2看出，在最大缓冲阶段，腾起角度与起跳腿最大缓冲瞬间摆动腿髋关节角度相关系数R=0.670，与起跳腿最大缓冲瞬间摆动腿膝关节角度相关系数R=0.489，与离板瞬间摆动腿膝关节角相关系数R=0.768，说明在跳远起跳过程中摆动腿的摆动角度与腾起角的角度呈显著相关，也就是说在跳远起跳过程中摆动腿摆动角速度越大起跳时的腾起角度也就越大。

由表2看出，在离板瞬间，腾起角度与起跳腿髋关节角度之间的相关系数R=0.797，与离板瞬间摆动腿膝关节角相关系数R=0.768。说明在跳远起跳过程中离板阶段摆动腿的摆动角度大小与起跳腾起角呈显著相关，且摆动角度越大腾起角度越大。

在蹬伸阶段，腾起角度与起跳腿髋关节蹬伸角速度相关系数R=-0.635，腾起角度与蹬伸时间相关系数为R=-0.579呈负相关，在缓冲阶段摆动腿的快速摆动为蹬伸创造了良好的条件，起跳腿以较高的初速度开始蹬伸，充分地发挥肌肉储备的弹性势能，爆发性地快速蹬伸，这样更有利于进一步增大起跳力量，缩短蹬伸时间，增大身体重心的腾起 垂直速度，从而提高腾起初速度，进一步提高成绩。

另外，从角速度与腾起角相关性来看，腾起角与起跳腿髋关节缓冲角速度相关系数R=0.360；与起跳腿髋关节蹬伸角速度相关系数R=-0.635；与摆动腿大腿前摆角速度相关系数R=-0.575；说明腾起角度与摆动速度呈显著相关，摆动腿摆动速度值越大，加速度越大，给起跳腿施加的力就越大，相对于身体重心在垂直向上方向上的速度也就越大。2520.352015105018.8822.1818.6921.9819.8923.5621.67唐功臣 王敏生 丁杰 翁永锋 李鑫 高宏伟 蔡鹏 苏雄锋

图6 八名运动员起跳腾起角度统计结果

由图6看出，八名运动员起跳瞬间的腾起角度，蔡鹏23 º、丁杰22 º接近世界优秀运动员起跳腾起角度。而翁永锋、王敏生腾起角度分别为18 º、19 º相对较小，这除了与运动员助跑绝对速度较低有关，还与起跳过程中摆动腿前摆速度慢、摆动幅度小有很大相关性。

2.1.2 摆动腿髋关节角度分析

***0100806040200唐功臣王敏生 丁杰 翁永锋 李鑫 高宏伟 蔡鹏 起跳腿最大缓冲瞬间摆动腿髋关节角离板瞬间摆动腿髋关节角着板瞬间摆动腿髋关节角助跑最后一步摆动腿离地瞬间

图7起跳过程中各特征时刻摆动腿髋关节角角度统计图

数据统计表明，摆动腿髋关节角与运动成绩之间的相关系数r=0.678,说明两者呈显 著性相关。由图7可以看出，跳远起跳过程中从最后一步助跑摆动腿离地瞬间开始，到起跳腿着板这一过程，摆动腿髋关节角逐渐增加，在起跳腿着板瞬间时刻角度达到最大值。以高宏伟为例，助跑最后一步摆动腿离地瞬间髋关节角度为163 º，着板瞬间摆动腿髋关节角169 º 达到最大值，起跳腿最大缓冲瞬间摆动腿髋关节角138º，离板瞬间摆动腿髋关节角113 º。我国跳远运动员着板瞬间摆动腿髋关节角度平均值为168.34 º，与国外优秀运动员相比数值较大。说明摆动腿侧以髋带腿的向前摆动不够积极，这样就导致着板角度小，同时，身体重心在地面的投影点与支撑点的距离就大，从而导致支撑反作用力的水平分力增加，水平速度的损失也增加。2.1.3下肢摆动技术中膝关节角度分析

表3 着板瞬间摆动腿膝关节角与着板时身体重心速度身体重心腾起高度之间相关性统计结果

着板瞬间身体重心合速度

着板瞬间身体重心水平速度-0.546 0.026

水平速度利用率 0.326 0.000

垂直速度 身体重心腾

起高度

相关系数 双尾T检验概率-0.377 0.046

0.289 0.035

-0.207 0.040 ***0100助跑最后一步摆动腿离地瞬间着板瞬间摆动腿膝关节角起跳腿最大缓冲瞬间摆动腿膝关节角离板瞬间摆动腿膝关节角唐功臣王敏生翁永锋高宏伟丁杰李鑫蔡鹏

图8起跳过程中各特征时刻摆动腿膝关节角度统计

由图8起跳过程中各特征时刻摆动腿膝关节角度看出，从助跑最后一步到起跳着板、缓冲及蹬伸这一过程，摆动腿膝关节角度在缓冲阶段有所减小（40º），随后角度不断增加（63º），说明起跳过程膝关节技术基本符合助跑到的起跳的自然过渡，起跳动作基本上是在快速平稳、流畅的情况下完成，并且有一定范围的身体重心下降，这样能够保证产生垂直速度这一机制的需要。从角度的变化上来看，在缓冲阶段膝关节弯曲程度与国外运动员相比有些偏大，明显表现出摆动腿的向前摆时有些滞后。这也是我国多数运动员没能把握好摆动腿膝关节合理的发力角度的和最有利的蹬伸时机。

图9翁永锋起跳过程膝关节角度示意图

跳远起跳过程中摆动腿膝关节的角度对摆动效果有重要的影响。摆动过程中通过膝关节的明显弯曲以减小摆动半径，减少摆动腿的转动惯量，而由图9看出翁永锋的摆动腿大小折叠不够，摆动半径过大，这样加大了摆动腿的转动惯量，这是影响了摆动速度的主要原因之一。

2.1.4 摆动腿摆动技术与着板速度、身体重心腾起初速度、起跳垂直分速度和水平速度、离地瞬间身体重心高度等之间关系的分析

从表4可以看出，运动成绩与着板瞬间摆动腿髋关节角之间的相关系数为-0.621，即|r|=0.621，表示两个变量是微弱相关的，而两者之间的不相关的双尾检验（Sig.2-tailed）为0.006，否定了二者不相关的假设。运动成绩与摆动腿前摆角速度之间的Pearson相关系数为|r|=0.533，即|r|=0.533说明两个变量是低度相关的，而两者之间的不相关的双尾检验值（Sig.2-tailed）为0.017，摆动小腿伸展角速度与运动成绩相关性为|r|=0.688 sig.(2-tailed)= 0.000,呈显著相关.表4 起跳过程中各参数与运动成绩相关性统计结果

结果 相关系数 ① ② ③ ④ ⑤-0.621-0.591 0.000

-0.533-0.688 0.017

0.000

-0.622 0.006 双尾T检验概率 0.006（注：①表示着板瞬间摆动腿髋关节角；②表示着板瞬间摆动腿膝关节角；③表示摆动腿前摆角速度；④表示摆动小腿伸展角速度；⑤表示着板瞬间两大腿夹角间。）

由表5表示，着板瞬间摆动腿髋关节角度与身体重心合速度相关系数r=0.669呈高度相关，与身体重心水平速度相关系数r=0.690呈高度相关，与水平速度利用率相关系数r=0.813呈极度相关。因为评价起跳技术合理与否最重要的指标之一就是水平速度利用率，摆动腿摆动技术好坏直接关系到着板瞬间身体重心速度、水平速度、水平速度利用率及身体重心腾起高度的大小。所以摆动腿摆动技术影响水平速度利用率，也是决定起跳成功与否的关键。表5 着板瞬间摆动腿髋关节角度与着板时身体重心合速度、分速度及身体重心腾起高度

之间相关性统计结果

着板瞬间身体重心合速度

相关系数 双尾T检验概率 0.669 0.046

身体重心水平速度 0.690 0.029

水平速度利用率 0.813 0.049

0.611 0.038

0.739 0.045

垂直速度

身体重心腾起高度

2.1.5 摆动腿角速度与着板时身体重心合、分速度及身体重心腾起高度的分析

由表6看出，摆动腿前摆角速度与着板时身体重心合速度相关系r=0.528；与着板瞬间身体重心水平速度相关系数r=0.601；与水平速度利用率相关系r=0.625；与垂直速度相关系数r=0.583；与身体重心腾起高度相关系数r=0.664。

表6 摆动腿前摆角速度与着板时身体速度及身体重心腾起高度之间相关性统计结果 着板瞬间身体重心合速度

相关系数 双尾T检验概率 0.528 0.026

着板瞬间身体重心水平速度 0.601 0.032

0.625 0.003

0.583 0.025

0.664 0.015

水平速度利用率

垂直速度 身体重心腾

起高度

由表7看出，8名运动员摆动角速度在a、b、c、d的平均值为分别为415 º、568 º、721º、316 º,且这4个时刻数值的标准差分别92、83、102、97，说明在各个时刻摆动腿角度的个体差异较大。摆动腿角速度最大峰值出现在起跳腿最大缓冲时，最大值为721 º。整体来看从助跑最后一步摆动腿离地瞬间，到起跳腿着板瞬间，角速度呈逐渐增加趋势，起跳腿最大缓冲时达到最大值，然后快速减小，符合跳远起跳技术要求。

表7 起跳过程各时相摆动腿角速度统计结果

统计结果平均值 标准差 a（º）415 92

b（º）568 83

c（º）721 102

d（º）316 97（注：a表示助跑最后一步摆动腿离地瞬间；b表示着板瞬间摆动腿膝关节角；c表示起跳腿最大缓冲瞬间摆动腿膝关节角；d表示离板瞬间摆动腿膝关节角。）2.1.6 摆动腿与起跳腿两大腿夹角分析

由图10可以看出，李鑫着板瞬间着板角度较小，而翁永锋与丁杰角度较大达到50 º，总体上来看我国跳远运动员着板瞬间两大腿夹角约平均值为46±2 º，与世界优秀运动员平均值（43 º）相比偏大，说明着板瞬间起跳腿积极着板动作不够，摆动腿摆动时机与摆动速度较慢，这样不能保证起跳时更好的发挥摆动腿的摆动作用，不能为有效起跳做好准备。在离板瞬间除丁杰高宏伟蔡鹏两大腿之间夹角超过100 º，其余运动员两 大腿夹角均偏小，导致起跳动作幅度不够，从图像上着板起跳时的髋关节明显滞后，这在相当大程度上是由于相关肌群力量不够或不符合专项均衡性造成的。这一结果往往是由于髋关节伸肌群力量较差，不能在技术要求状态下及时合理完成动作所致。

***着板瞬间最大缓冲瞬间离板瞬间唐功臣王敏生翁永锋高宏伟丁杰李鑫蔡鹏

图10不同时相摆动腿与起跳腿两大腿夹角统计结果

2.2 起跳过程中送髋技术分析

2.2.1 着板阶段送髋技术的分析

200150100500唐功臣 王敏生 丁杰 翁永锋 李鑫 高宏伟 蔡鹏 苏雄锋 着板瞬间起跳腿髋关节角着板瞬间摆动腿髋关节角起跳腿着板瞬间两大腿夹角着板角躯干倾角

图 11起跳过程不同时相髋关节角度统计结果

表8着板瞬间起跳腿关节髋角、摆动腿髋关节角、两大腿夹角、着板角、躯干倾角统计结果 结果 最大值 最小值平均值 标准差 I 149 163 159 4.3

II 149 173 166 7.6

III 12 51 32 12.4

IV 56 68 61 3.6

V 90 94 91 1.4（注：I、II、III、IV、V分别表示着板瞬间起跳腿关节髋角、着板瞬间摆动腿髋关节 角、起跳腿着板瞬间两大腿夹角、着板角、躯干倾角。）

由表8可以看出，8名优秀男子跳远运动员起跳过程中着板瞬间起跳腿髋关节角最小值是王敏生的149º，最大值是蔡鹏的163 º，平均值是159±4 º，略低于世界优秀运动员平均值(162 º)，只有唐功臣、蔡鹏、苏雄锋起跳腿髋关节角与世界优秀运动员水平接近。这说明我国跳远运动员在起跳着板时起跳腿髋关节前送不积极、送髋时机晚于着板瞬间、且送髋幅度不够大，这样会影响着板角度及腾起高度。着板瞬间摆动腿髋关节角最小值为150 º，最大值为173 º，平均值为166±8 º，与世界优秀运动员相比略大。这表明起跳时摆动腿侧髋关节滞后于腿的前摆，摆动腿侧髋关节没有起到以髋带腿的作用，导致摆动腿的前摆不能适应起跳节奏，影响下一阶段的技术水平。

由表8可以看出，着板角与运动成绩有很大相关性（r=0.431），与躯干倾角呈高度相关（r=0.858），而我国运动员起跳时着板角平均值为62±4 º，与世界优秀运动员平均水平（66土3 º）还有一定差距。同时由表8可以看出，我国优秀运动员的躯干倾角平均值在92土2 º左右，与世界优秀运动员相比较大，这都是由于着板时起跳腿与摆腿上板时髋关节上顶不到位，导致躯干落后与下体出现较大的身体后倾角，这样不利于技术动作的衔接与发力。如果着板角过小、躯干倾角过大使身体重心远离起跳脚，产生过大的制动冲量，导致身体水平速度损失太多。如果单纯追求过大着地角，虽然保持较大的水平速度，但总冲量减少(因缓冲阶段的冲量占总冲量的87%)，影响垂直速度，使腾起角过小。

2.2.2 缓冲阶段送髋技术分析

表9 最大缓冲瞬间起跳腿髋关节角度、着板瞬间摆动腿髋关节角、着板角、躯干倾角统计结果 结果 最大值 最小值平均值 标准差 I 146 164 157.7 6.6

II 138 161 148.3 9.7

III 30 68 40.5 11.8

IV 41 197 93.8 6.3（注：I、II、III、IV分别表示最大缓冲瞬间起跳腿髋关节角度、着板瞬间摆动腿髋关节角、着板角、躯干倾角）

由表9可以看出，我国8名优秀男子跳远运动员在最大缓冲瞬间起跳腿髋关节角最小为146º，最大值为165 º，平均值为157.7±7 º。从图15发现唐功臣在最大缓冲瞬间起跳腿髋关节角度与着板瞬间相比数值有所降低，而丁杰、翁永锋、蔡鹏、高宏伟等起跳腿髋关节角度数值在缓冲瞬间比上板瞬间数值增大，最小的起跳腿髋关节角度数值出现在垂直支撑时相之前。这说明他们在在起跳缓冲阶段起跳腿一侧的髋关节前移不够迅速，起跳腿侧髋关节缓冲幅度较小。

***最大缓冲瞬间起跳腿髋关节角起跳腿最大缓冲瞬间摆动腿髋关节角起跳腿最大缓冲瞬间膝关节角起跳腿髋关节缓冲角速度起跳腿最大缓冲瞬间两大腿夹角起跳腿缓冲时间唐功臣王敏生丁杰翁永锋李鑫高宏伟蔡鹏苏雄锋

图 12 缓冲阶段各关节角度与缓冲时间

由图12可以看出，我国男子跳远运动员在最大缓冲瞬间起跳腿髋关节角最小为146º，最大值为165 º，平均值为157.7±7 º。从图17可以发现只有唐功臣在最大缓冲瞬间起跳腿髋关节角度与着板瞬间相比数值有所降低，说明他在缓冲过程中起跳腿侧髋关节前移不够迅速。而丁杰、翁永锋、蔡鹏、高宏伟等起跳腿髋关节角度数值在缓冲瞬间比上板瞬间数值增大，最小的起跳腿髋关节角度数值出现在垂直支撑时相之前，说明他们在缓冲阶段起跳腿一侧的髋关节前移迅速。

同样，由图12可以看出摆动腿髋关节角在缓冲至垂直支撑时相的均值为124士6 º，较国外运动员数值偏小。说明我国优秀男子跳远运动员在缓冲阶段没有充分利用以髋带腿的摆动技术，只是一味强调加快摆腿而没有认识到髋关节这一发动机的重要性，忽略了以髋带动摆动腿的加速前摆动作。而起跳腿最大缓冲瞬间摆动腿髋关节角度平均值为148.3±9 º，与国外优秀跳远运动员基本一致，说明运动员在此阶段注意到了髋关节发力，但是还是稍微有些迟钝。2.2.2 蹬伸阶段送髋技术分析

由图13可以看出，我国男子跳远运动员离板瞬间起跳腿髋最小值是丁杰的152º，最大值是高宏伟的170º，平均值为161º，与国外运动员相比较略小，说明了我国多数优秀跳远运动员在蹬伸阶段，起跳腿侧向前送髋速度慢、幅度小、蹬地不够充分，从而使起跳腿在离板瞬间膝关节角较小（均值为158.4 º）。

***0100806040200三即将离板瞬间起跳腿髋关节角三即将离板瞬间摆动腿髋关节角三即将离板瞬间摆动腿膝关节角三即将离板瞬间两大腿夹角唐功臣王敏生丁杰翁永锋李鑫高宏伟蔡鹏苏雄锋

图13 离板瞬间起跳腿髋关节、摆动腿髋关节、摆动腿膝关节角、两大腿夹角统计结果

由图14可以看出，我国跳远运动员离板瞬间的蹬地角均值为66 º，与国外运动员数值相比偏小，这主要是因为我国运动员在蹬伸阶段的最后离板瞬间髋部过度向前伸展造成的。虽然在蹬伸阶段的快速向前送髋对成绩的提高起着重要的作用，但由于我国运动员在向上向前送髋的比例不均衡（向前的小于向上的），因为积极送髋要求是由下向上向前的快速移动过程，这里强调首先在向上移动前提下再带动向前的移动，我国跳远运动员正是由于过度的追求髋部前移而忽视髋部垂直向上用力，才使离板瞬间身体重心投影点到身体重心支撑点的距离增大，根据运动生物力学原理可以得到，身体重心在支撑点前时，身体重心起到向前的动力作用，身体重心距支撑点的距离越远，人体的向前沿横轴旋速度就越大，这对提高身体重心的垂直速度是大大不利的。

图14 八名运动员蹬地角统计结果 结论

3.1起跳着板瞬间，我国优秀男子跳远运动员起跳腿髋角较小，向上向前送髋不积极；摆动腿髋角较大，摆动腿侧以髋带腿的摆动幅度小、摆动速度慢；摆动腿侧髋关节明显 滞后于腿的前摆，导致摆动腿的前摆不能适应起跳节奏。这些技术缺陷导致了着板瞬间着板角较小、两大腿夹角偏大、躯干倾角较大，使身体重心在地面的投影点与支撑点的距离较大，从而导致支撑反作用力的水平分力增加，水平速度利用率下降。3.2 起跳缓冲阶段，我国优秀男子跳远运动员起跳腿髋角较小，送髋相对积极，身体重心高度整体上呈上升趋势，但摆动腿只是一味强调加快摆腿而没有意识到髋关节这一发动机的重要性，忽略了以髋带腿加速前摆动作。

3.3 起跳蹬伸阶段，起跳腿侧向前送髋速度慢、幅度小、蹬地不够充分、不能将起跳时蕴积的力量凝聚在一起，与送髋、蹬地和伸膝的运动方向保持一致，协助身体重心的交换由下到向上向前转移；摆动腿侧送髋角度较小，导致腾起角度较小。参考文献

[1]孙璞,刘生杰.我国优秀男子跳远运动员起跳过程中摆动腿技术的运动学研究[J].中国体育科技,2006,42(1):31-33.[2]李爱东,苑廷刚,李汀等.视频图像技术的发展及在田径项目训练中的应用[J].体育科学,2005,25(6):42-46.[3]方兴.运动生物力学中的录像分析系统[J].体育科学，1995，15(4):46-48.[4]Arampatzis, A, Bru"ggemann, G-P., & Walsch, M.(1999).Longjump.In G.-P.Bru” ggemann, D.Koszewski, & H.Mu¨ ller(Eds.), Biomechanical Research Project Athens 1997 Final Report(pp.82-113).Oxford: Meyer & Meyer Sport.[5]Bridgett,L.A,Galloway, M., & Linthorne, N.P.(2002).Theeffect of run-up speed on long jump performance.In K.E.Gianikellis(Ed), Scientific Proceedings of the XXth International Symposium on Biomechanics in Sports(pp.80-83).Caceras,Spain:Universidad de Extremadura.

第二篇：十一届全运会我国优秀跳远运动员起跳技术有关运动学参数的分析

十一届全运会我国部分优秀男子跳远运动员起跳技术有关

运动学参数的分析

摘要：目的 利用影像分析技术对十一届全运会我国优秀运动员起跳技术有关运动学参数的分析，发现我国运动员技术特点。方法 在运动员矢状面使用摄像机对十一届全运会中我国10名优秀男子跳远运动员进行现场录像，取2次成绩有效的动作进行研究，对运动员起跳阶段相关参数进行运动学分析。结果 通过对运动员起跳阶段相关参数进行运动学分析，认为起跳时各时段的合理分配是保障起跳效果的关键所在；增强摆动腿跟摆意识，加强膝关节快速用力时的肌肉肌肉离心收缩能力至关重要；增大助跑速度的利用量、适当增加垂直速度、增大腾起角度是我国优秀运动员取得优异成绩的重要途径；结论 我国运动员起跳技术某些方面与世界优秀运动员相差不大，但总体还存在差距，以应利用有效手段进行针对性训练，提高我国跳远水平。关键词：十一届全运会；男子跳远；起跳；运动学分析 前言

起跳是跳远技术中复杂而且关键的环节，是运动员从水平运动变为抛射运动的转折点，决定跳远成绩的重要因素[1]。起跳中运动员应尽量快速摆腿，缩短起跳时间、增加垂直速度、提高助跑速度的利用量、选择合适的腾起角度。对于起跳技术的运动学方面的研究，国内外大多从身体前旋的角速度、躯干扭转、摆动技术、步长、环节及关节角度、速度等方面进行分析。本文对十一届全运会我国部分优秀男子跳远运动员起跳阶段技术相关参数的运动学分析，旨在找出我国现阶段男优秀跳远运动员在起跳过程中的技术特征，以便为今后对我国运动员进行有针对性的训练提供理论依据，对提高我国跳远水平有着重要的现实意义。1 研究方法

1.1研究对象和仪器摆放

选取十一届全运会中进入决赛的10名男子跳远运动员作为本次研究对象。在运动员矢状面（正右侧）12米处放置SONY摄像机（SONY-1000e）一台，摄像机主光轴对准起跳板后1.5米处，摄像机高度距离地面高度为1.2米，镜头焦距50mm，快门时间为1/250秒，拍摄频率为50赫兹。所有的录制均为现场拍摄。1.2实验步骤

在摄像机放置好后，先拍摄一段时间的预赛视频，检查摄像机拍摄的效果并及时调节，最终确摄像机的摆放，确保拍摄视频的准确性。拍摄范围为从助跑的倒数二步至完成起跳后蹬离起跳板全过程，取2次成绩有效的动作进行分析。1.3研究指标

踏板瞬间着板膝角：着板脚刚触起跳板时着板腿膝关节的角度。踏板瞬间两腿夹角：着板脚刚触起跳板时两腿各自膝髋连线之间的夹角。起跳时间：禹小明设计的起跳跳时间=转化时间+缓冲时间+登伸时间。

腾起角：人体腾起时与地面构成的角度，腾起角的大小取决于助跑速度中获得的水平速度和踏

[2]跳时获得的垂直速度。1.4数据分析

采用Ariel APAS XP影像分析系统对所采集到研究对象的起跳阶段高速影像的运动学参数进行测量和分析，并用数字滤波法对获得数据进行平滑，延缓频率为20，得到相关运动参数。对所得数据使用Microsoft Office 2003 Excel和SPSS13.0统计软件包,运用相关数理公式对所得各运动参数进行计算并进行统计与分析，P<0.01视为具有非常显著性差异，P<0.05视为具有显著性差异。2 结果与分析

2.1踏板瞬间着板膝角、两腿夹角、起跳时间

阮棉芳、魏文仪从膝关节最大缓冲能力看，在足落地初始阶段，膝关节伸肌群离心离心收缩能力至关重要。踏板瞬间膝关节减小有利于膝关节肌肉在缓冲阶段的离心收缩，为支撑腿迅速地完成缓冲阶段，形成快速起跳创造前提条件。在整个起跳技术环节中着板膝角具有一定承前启后的连接作用，合理范围内着板膝角减小有助于在损失较小助跑水平速度。表1中庄海涛在踏板瞬间着板膝角为168.78°，而缓冲阶段的时间为0.06秒，在10名运动员中缓冲时间最大，说明在踏板瞬间，运动员的垂直方向的力增大，适当的减小膝关节角度有助于起跳阻力减小，有助身体重心向前移动，从而利于运动员在踏跳时发挥和利用其助跑获得的水平速度、减小起跳时间、降低速度损失率。造成着地膝角过大的原因可能是身体与起跳板的距离判断不够。

着板瞬间两腿夹角通常是通过摆动腿与起跳腿的位置关系，根据夹角大小来评价：运动员着板瞬间摆动腿跟摆意识强弱[5]。苏联跳远专家波波夫认为两大腿间的夹角减小到38°-32°，有助于提高攻板的积极性[6]。两腿夹角越小表明：摆动腿摆得越早、越积极，跟摆意识就越强，就会有助于着板瞬间起跳腿的快速下压、有利于身体重心的快速前移、迅速完成将助跑所获取速度、能量转化，为最后的蹬伸创造有利条件，从而最大限度的缩短起跳时间,形成起跳阶段积极着板、迅速缓冲、快速蹬伸的技术特点[7]；摆动腿快速的前摆动作可以加快起跳腿上板，降低水平速度的损耗[8]，并且增加摆动腿的速度对提高腾起初速度和腾起角度也有重要的作用[9]。

[4][3]

表1 10名运动员踏板瞬间有关运动学参数统计

踏跳膝角(°)

蔡鹏 丁杰 李金哲 李润润 区黎 王敏生 王知名 于震威 张岩 庄海涛平均值 标准差 163.035 161.55 151.165 157.7 149.54 161.205 162.66 162.96 155.305 168.78 159.39 ±5.94

两腿夹角(°)34.665 33.116 23.532 27.148 31.2645 24.7355 29.2555 23.7655 28.4975 26.8195 28.28 ±3.84

转化阶段（T1）0.04 0.02 0.02 0.02 0.04 0.04 0.02 0.04 0.02 0.04 0.03 ±0.011

起跳时间（s）缓冲阶段（T2）0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.06 0.04 0.06 0.044 ±0.008

蹬伸阶段（T3）0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.06 0.04 0.04 0.04 0.042 ±0.006

0.12 0.10 0.10 0.10 0.12 0.12 0.12 0.14 0.10 0.14 0.116 ±0.016 合计

从表1我们可以发现，李金哲的两腿夹角在合理范围内相对其他运动员较小，说明其踏板积极，摆动腿的跟随意识强,结合其膝关节技术的合理利用，减少了助跑速度的损失和起跳时的阻力。表现出其良好的踏板技术和踏板意识。蔡鹏在跳板瞬间的两腿夹角最大，并且其踏跳膝角较大，其踏跳技术可能存在一定的不足，可能会对其整个踏板技术造成不良效果。运动员要合理利用摆动腿和踏板膝关节技术，可以适当加强这方面的训练提高自己的跳远技术。2.2踏板落地水平速度、踏跳离地速度、腾起角 2.2.1踏板落地水平速度、踏跳离地速度

跳远的助跑速度对跳远成绩起决定性的作用，这已被多年的运动实践和科学研究结果所证明。跳远起跳的主要任务是充分利用助跑所获得的速度，在较短的时间内，使人体获得腾起的垂直速度合适宜的腾起角度。据有关研究材料显示，运动员跳远成绩的70%的助跑速度与腾空高度有关（r=0.96）。还有，以上取决于助跑速度[10]。从表2中可以看出，我国的10名运动员踏板落地的水平速度相差不大，但是在踏跳离地时的水平速度具有较大的差异。

表2 运动员起跳阶段速度统计表

踏板落地平均水平速度(m/s)蔡鹏 丁杰 李金哲 李润润 区黎 王敏生 王知名 于震威 张岩 庄海涛平均值 标准差 9.39 9.96 10.61 10.12 9.49 8.42 9.85 9.48 10.71 9.42 9.75 ±0.67

踏跳离地平均速度(m/s)水平8.03 7.32 9.12 9.03 7.81 7.50 8.47 8.68 9.21 8.53 8.37 ±0.68

垂直 2.89 2.77 3.26 3.22 2.88 2.79 3.15 3.19 2.78 3.06 3.10 ±0.20

速度损失量（m/s）1.36 2.64 1.49 1.09 1.67 0.93 1.38 0.80 1.50 0.89 1.38 ±0.53 彭金洲、孙思哲[11]研究结果表明:起跳腾起初速度的垂直速度分量与助跑速度的损失率相关系数为r=0.607(p=0.013)；起跳腾起初速度垂直速度分量与助跑速度损失量的相关系数r=0.629(p=0.009)，说明助跑速度损失量和助跑速度损失率能有效的解释起跳垂直速度分量形成的部分原因，同时也表明对于优秀运动员来说助跑速度损失量更能说明垂直速度的形成的运动学原理。他们的研究结果显示优秀跳远运动员的助跑速度损失量的合理范围1.65±0.42m/s，该10名运动员大部分在这范围内，但丁杰的速度损失量是2.64m/s，远远大于该值，可能是因为其在快速助跑接快速起跳的能力还没与助跑速度能力同步。蔡军[12]的研究表明我国优秀运动员与国外优秀运动员相比，支撑能力和快速蹬伸能力较差。本研究发现我国运动员的起跳垂直速度较理想，但水平速度损失过大，因此，在提高我国运动员的绝对速度水平的同时，要加大对提高支撑能力的训练方法的创新。2.2.2踏跳离地瞬间的水平速度、垂直速度、腾起角

表3 十一届全运会运动员和世界选手踏跳离地瞬间的水平速度、垂直速度、腾起角差异检验

离地水平速度（m/s）

十一运运动员 世界优秀运动员平均值差

8.37±0.68 9.06±0.39-0.69

离地垂直速度（m/s）3.10±0.20 3.67±0.31-0.57

腾起角(°)19.76±1.10 ＊ 22.82±2.74-3.06(所有数据采用独立T检验，P<0.05视为具有显著性差异，用＊表示，世界优秀运动员数据来自[1])研究表明，我国运动员的踏跳离地瞬间的水平速度与世界优秀运动员不具有差异性，但平均值低于世界优秀运动员，这可能与助跑速度有关，通过阅读研究成果发现，我国跳远选手助跑速度与世界选手具有一定的差距，因此提高我国运动员的助跑速度是提高我国运动员跳远成绩一个很重要的途径。表3中我国运动员腾起离地时的垂直速度与世界优秀运动员没有显著性差异，该指标前人研究有差异，可能是与本次研究的运动员与前人研究的运动员的竞技水平不同有关。有研究结果显示：水平速度的损失与垂直速度的获得相关，起跳垂直速度的大小有赖于水平速度损失的大小，即水平速度损失量越大，则用于转化成垂直速度的能量也越多[2]。在十一届全运会中，我国选手与世界优秀运动员垂直速度没有差异性，还可能与他们过度追求垂直速度，而忽略水平速度的利用量有关。我国运动员的力量缺乏，特别是下肢力量不足，也可能是造成这一现象的原因。

腾起角的大小取决于腾起初速度的方向。美国吉姆.桑托斯认为，大多数运动员的起、腾跳角在15°-25°之间[13]；本研究的运动员和国外优秀运动员都在本范围内，但是我国运动员的腾起角明显低于世界优秀运动员，并且具有显著性差异（P=0.03），这也是制约我国男子跳远运动员成绩提高的最直接的参数体现。现代有关资料表明，在其他条件一定情况下，腾起角在26°之前，跳远成绩随角度增大而提高，腾起角平均每增大2°，成绩提高10-15 cm，增值幅度较大。当腾起角超过26°后增值幅度明显减少[14]。导致我国运动员腾起角低于世界优秀运动员的原因可能是：我国运动员腿部力量小，肌肉蹬地的力量不足，特别是股四头肌和小腿三头肌的力量不足，波波夫研究认为腾起角每增加1°,运动员的踏跳力量需增2%

[15]，加强肌肉力量练习有利于增大腾起角，在起跳阶段要注意各关节的协调、合理运用以适应运动员快速助跑、快速起跳的要求,充分完成起跳动作。

运动员在自身绝对速度低的情况下一味的为追求较大的垂直速度获取大的腾起角，使水平速度损失量增大，也会影响运动员的跳远成绩。在以后的训练中要在尽量不损失起跳中的水平速度的同时增加垂直速度。3 结论与建议

我国大部分男子优秀跳远运动员在踏板瞬间踏板膝角与两腿夹角偏小的技术基本合理，说明我国运动员在该环节上最后踏板瞬间身体重心与踏板脚距离合理，但由于部分队员摆动腿跟摆意识不强，削弱了踏板效果；十一届全运会跳远运动员起跳时间较合理，但是缓冲时间太长，各阶段分配不够合理，影响了起跳效果；本次研究的我国运动员踏跳离地瞬间的垂直速度与世界优秀运动员之间没有显著性差异；腾起角与世界优秀运动员具有显著性差异，腾起角仍然是制约我国跳远运动员成绩的重要因素。

运动员在继续提高助跑速度训练的同时，注意加强膝关节快速用力下的离心收缩能力；在起跳中要适当增强摆动腿跟摆意识；腾起角的增大是优秀运动员提高跳远效率、取得优异成绩的重要途径，但不能通过损失大量水平速度来转化垂直速度的途径来追求腾起角增大，这不符合跳远的技术特征。参考文献：.[1] 张军霞，刘生杰.十运会男子跳远运动员起跳阶段相关参数的运动学分析[J].山西师大体育学院学报,2009（6）,24卷（2）,116-118.[2]禹小明.跳远起跳效果评价指标的分析[J].上海体育学院学报,1999(2).[3]刘亚.我国优秀女子跳远运动员最后一步及起跳技术有关运动学参数的分析研究[D].山西大学,2005（6）,8-10 [4] 阮棉芳,魏文仪.第8届全运会跳远决赛起跳动作的生物力学分析[J],体育科研1998[增刊].[5] 潘志国,王金枝.对我国优秀女子跳远运动员起跳效果相关技术的运动学分析[J].山西师大体育学院学报,2009(3),24(1),89-91.[6]波波夫.田径跳跃项目的起跳技术理论[J].田径情报资料,1989(6):15-19.[7]王德平.跳远起跳阶段摆动腿摆动德运动学特征及对起跳效果的影响[J].中国体育科技, 2000(5).[8]徐刚,张贵敏.中国优秀女子跳远运动员起跳过程摆动腿技术的运动学研究[J].沈阳体育学院学报,2004(4):12-14.[9] 吴永宏,吴小武.对我国优秀男子跳远运动员在起跳过程中摆动腿的运动对身体重心运动状况影响的研究[J].中国体育科技,2000(9):34-36.[10] 李博.中外男子优秀跳远运动员技术参数的运动学分析[J].2008,14.[11] 彭金洲,孙思哲.跳远起跳垂直速度生成机制的运动学和动力学分析[J].北体育科技2007（1）；60-62.[12]郑贺.当前跳远起跳特点及发展趋势[J].体育科研，1998（2）.[13] 蔡军.我国男子跳远运动员助跑速度利用率存在的问题[J].上海体育学院学报,1997（12）.[14]徐明.对世界优秀跳远运动员诸多因素的分析[J].四川体育科学,1991,(3).[15]赵春爱,马俊明.对跳远和三级跳远中的速度的对比[J].内蒙古体育科技，2006，19（1）77-79.

第三篇：我国优秀男子撑竿跳高运动员腾空技术的运动学分析

我国优秀男子撑竿跳高运动员腾空技术的运动学分析

摘要：采用文献资料法、影像解析法和数理统计法，对国内3名优秀男子撑竿跳高运动员腾空阶段的竿上技术进行分析。结果表明：腾空阶段的竿上技术可以分为助力阶段和阻力阶段进行分析；良好的摆体技术可以减少撑竿阻力阶段的速度损失率，我国选手的摆体技术同世界级运动员有明显差别，主要是躯干后仰过大和起跳腿没有较好的保持伸直状态；我国选手的弯竿量小，摆体技术缺陷和BMI指数较低是主要原因，弯竿量同左手离竿时刻的垂直速度呈显著正相关，同竿上的腾空高度成正比；我国运动员重心最高点与横杆高度的差值过大，需要改进过杆技术。??

关键词： 撑竿跳高；运动学；竿上技术；男子撑杆跳高；腾空阶段；弯杆量??

中图分类号： G 823.1文章编号：1009??783X(2014)02??0175??05文献标志码： A??

Abstract：This paper adopted the methods of literature review,image analytical method,and mathematic statistics to analyze the flighting technique of Chinese elite male pole vaulters.The result shows that the pole??technique of flighting stage can divide into resistance and assistance.The technique of body??pendulum can reduce the velocity loss rate.Chinese athletes has obvious difference with world??class athletes in the technique of body??pendulum,the primary cause is larger angle of trunk back??tilt and can't keep straight state of take??off leg.The pole??bend range of Chinese athletes is not large enough;the main reason is BMI index and the defect of the technique of body??pendulum.There was a very significantly positively correlated between bending pole degree and the vertical velocity of the moment at left hand leave pole.The flight height is proportional with bending pole degree.The CM??MAX of Chinese athletes has a big difference with bar height,so need to improve the technique of clear the bar.??

Keywords：pole vaulting;kinematics;flighting technique;man’s pole vaulting;take??off phase?おお?

??

收稿日期：2013??05??06??

基金项目：国际体育总局部分田径项目（训练局田径队）备战2008奥运会科研攻关与科技服务（06012）。

??

作者简介：王鹏(1983―),男，山东临沂人，硕士，讲师，研究方向为运动技术分析与诊断、体能训练。??

作者单位：1.曲靖师范学院 体育学院，云南曲靖 655011；2.西安体育学院，陕西西安 710068??

1.Institute of Physical Education,Qujing Normal University，Qujing 655011，China；2.Xi’an Institute of Physical Education，Xi’an 710068，China.撑竿跳高是一项技术复杂的田径项目，其成绩很大程度上取决于运动员对撑竿的控制，只有良好的竿上技术，才能最大限度地利用撑竿获得好成绩。在金属竿时代，我国男子撑竿跳高运动员曾接近世界最好成绩，说明我国运动员可以在该领域获得成功；然而，由于撑竿材质和技术的改进，撑杆跳高成绩同世界的差距越来越大，说明问题主要存在于技术方面。国内对撑竿跳高的研究主要集中在助跑起跳技术方面，取得了很多重要的研究成果，但对于同样重要的竿上技术研究较少，尤其缺乏同国外运动员的技术对比；因此，本文从撑竿物理特性的角度对我国3名优秀男子撑竿跳高运动员的竿上技术进行分析，并将部分关键数据同世界优秀选手进行对比，找出技术差距和存在问题，以期为改进我国优秀男子撑竿跳高运动员的技术提供有意义的建议，提高训练水平和针对性。??

1研究对象和研究方法??

1.1研究对象??

研究对象为2008年全国室内田径锦标赛（上海站）前3名的竿上技术，运动员基本情况见表1，并对2005年田径世界锦标赛男子撑竿跳高决赛的运动员（文中Elite运动员）和布勃卡的部分技术指标进行对比分析。??

1.2研究方法??

1.2.1文献资料法??

通过查阅期刊（25篇）和书籍，获得相关文献资料。??

1.2.2二维影像解析法??

采用1台松下AG??DVG180摄像机和1台美国PULNIX CCD高速扫描摄像头（TM??6710CL）拍摄，机位和机高相同，2机置于跑道右侧20 m处，主光轴垂直于运动平面正对起跳点位置拍摄运动员倒2步至过竿落垫的完整技术。松下机拍摄频率为50帧/s，高速拍摄频率为120帧/s，拍摄现场如图1所示。拍摄时2机同时启动，选取起跳脚离地瞬间的技术为解析同步点。采用Dartfish4.5和APAS软件解析技术，根据研究需要选取19个关节点，数字化技术影像，并使用低通数字滤波法对原始数据进行平滑处理，平滑系数常速为6，高速为8。

图 1拍摄平面

??

表 1研究对象的基本情况??

运动员身高/m体重/kgBMI个人最好成绩/m本文研究高度/m

刘飞亮18870205.715.50/5.62/5.70

杨雁盛18977225.705.35/5.45

杨泉18674215.615.15/5.35

平均值187.6773.67215.67

Elite运动员184.6778.33235.65

注：表中研究对象试跳的最高高度为失败的最好一跳，其他都为成功跳次，Elite运动员的资料来自于国际田联官方网站。??

??

1.2.3数理统计法??

运用SPASS 10的数据分析模块对所得数据进行描述性统计分析，获得平均数、标准差等统计学数据。??

1.2.4研究阶段划分及相关说明??

见图2。??

TO：起跳脚离地瞬间。??

Take off??dist：起跳距离，即起跳点距离穴斗的水平距离。??

PC??MPB:上握手同穴斗之间最短距离时刻竿弦距离，这时撑竿最大弯曲，撑竿开始为人体提供动力[1]??。??

CM??MAX:重心最高点。??

撑竿助力阶段：TO至PC??MPB。??

撑竿动力阶段：PC??MPB至CM??MAX。??

图 2技术阶段划分

??

2结果与分析??

2.1撑竿阻力阶段的技术分析??

2.1.1撑竿阻力阶段身体形态分析??

现阶段撑竿跳高运动员使用的撑竿材质都是由玻璃纤维或碳纤维的复合材料制成的，撑竿跳高技术愈加重视人体动作对于弯竿的效用，起跳离地后的技术以获得撑竿最大幅度的弯曲为主[2]??。世界优秀撑竿跳高运动员通过鞭打式摆体来获得“大幅度弯曲”，我国专家称之为“低髋摆体”技术[3]??。这种摆体方式在动作外形上表现为起跳腿离地后保持较直的形态拖在体后做振浪式摆动，同时下手臂保持较大的角度顶竿，使整个身体由质量最大的躯干到质量依次减小的下肢呈现出链条式动量传递，获得最快的末端速度。大半径的低髋摆动和宽握不仅可以为弯竿提供更大的动力，还可为运动员向上展体提供?┒?力。

在起跳离地后的0.06 s，撑竿跳高运动员开始以双手为轴进行摆体，这时会对撑竿产生离心力[2]??。大半径的摆动和较快的角速度是增加离心力的基础，会出现2种技术类型：一种通过较早的倒体屈髋和起跳腿弯曲缩短摆动半径，注重身体的运动；另一种通过起跳腿保持伸直状态和充分伸展的躯干增加摆动半径，这种技术注重人体对撑竿的作用。前一种技术出现在使用新材料撑竿的早期，并没有意识到利用撑竿的大幅度弯曲获得更多能量的重要性，而且过早出现的末梢速度会使身体在摆体后的下一个阶段出现困难；后一种属于较为先进的技术，大半径摆体虽然影响摆动速度，但是可以产生更大的离心力作用于撑竿，并且在摆体阶段后期有利于下肢末梢速度。这种技术较好地利用了动量传递，摆体前期通过较大重量的躯干摆动增加对撑竿的作用，后期通过较快速度的下肢加快身体向上运动。后一种技术需要以自由起跳为基础，自由起跳可以减少水平速度损失提供动量基础，而且较远的起跳点会减小运动员的躯干后倾角度，使运动员以良好的身体姿势进入摆体?┙锥巍＊???

如图3所示，右上角是男子撑竿跳高世界纪录保持者布勃卡的摆体技术，下面是刘飞亮参加2008年3月瓦伦西亚世界室内锦标赛和国外选手的比赛对比图。布勃卡是鞭打式摆体技术的典型代表，在起跳离地后，起跳腿保持伸直状态，躯干充分伸展，躯干后倾角度较小，起跳腿和摆动腿大腿夹角较大，蹬摆充分，起跳腿保持较直的状态，身体舒展，右臂、躯干和左腿组成了明显的弧形。我国运动员杨泉和杨雁盛都属于起跳点较近的运动员，由于身体跑进竿下，导致起跳离地瞬间躯干倾角大于30°，不同的是杨泉下肢保持得更好，摆动腿摆动充分。杨雁盛的起跳腿过早弯曲，技术和刘飞亮较为相似，刘飞亮起跳腿的膝关节角度更小。观察技术录像可以看到，他通过先后踢小腿然后伸直小腿来加快末梢速度。这种技术牺牲了摆动半径，而且还会影响肢体鞭打的连贯性，降低了人体对撑竿的作用力。如图3所示：国外选手基本都保持了较直的起跳腿，而且从比赛录像中还可以看到另一个技术特点，摆动腿有一个下放的过程；而另外2名运动员及布勃卡都是摆动腿保持屈髋姿势，然后通过起跳腿向摆动腿并拢完成摆体，说明刘飞亮摆动技术存在明显的缺陷。在躯干后倾角度这个指标上可以看出他保持得较好，但是同布勃卡的相比还需要改进。?お?

图 3研究对象和世界优秀撑竿跳?ぱ∈制鹛?离地后0.06 s身体形态对比

?お?

从以上分析可以看出，我国男子运动员的摆体技术处于形成阶段，虽然在某些技术环节上可以达到世界级选手的要求，但部分技术环节存在缺陷。例如刘飞亮是唯一采用自由起跳的运动员，但是他更注重身体的运动，其摆体技术上还处于撑竿

跳高换竿早期的技术，造成摆体技术落后于起跳技术。另外2名运动员由于起跳距离近，起跳时技术就已经出现问题，造成摆体阶段躯干倾角的过度后仰，失去了摆动幅度。??

2.1.2撑竿阻力阶段竿弦变化分析??

高性能撑竿最大的物理特性是在跳跃时可以产生大幅度的弯曲，这种弯曲可以有效地缩短人―竿的转动半径，同时获得强大的弹性力量推动人体快速向上运动，增加腾跃高度，竿弦缩短量就可以衡量弯竿的效果，国内缺少这方面的研究。有文献指出，世界优秀选手的弯竿量（竿弦缩短量）可达1.50 m甚至更多，即竿弦长度可以缩短30%左右[4]??。??

研究对象的弯竿量要小于世界级运动员，见表2。说明我国运动员在撑杆阻力阶段没有给撑竿足够的压力，影响后期的撑竿弹性力量的获得和竖竿。撑竿竿弦的变化量主要取决于运动员的握高、握宽、撑竿磅级和BMI，其中握高、撑竿磅级和握宽是运动员根据自己水平和特点确定的，属于影响弯竿量的原始指标。从表1可以看到双手的握竿指标同运动员的竿弦缩短量成正比。BMI是反映运动员体重的指标，正常人BMI指数18.5～23.9为正常，对于撑竿跳高运动员来说，BMI反映更多的是运动员的专项力量。由表1可见，优秀男子撑竿跳高运动员的体重处于正常范围的后半部分，接近于偏重，世界级运动员的BMI指数要明显大于我国运动员。从影响弯竿量的因素可以看出，我国选手首先要通过增加上肢和躯干的力量增加自己的瘦体重，从而通过改变BMI指数，增大体重对于撑竿的压力，获得更大的弯竿量，尤其刘飞亮需要提高BMI指数，另外2名运动员需要提高握宽和握高。??

表 2研究对象撑竿阻力阶段竿弦变化一览表??

运动员横竿高度/m握宽/m握竿高度/mPC??MPB弦长/m竿弦缩短距离/m竿弦缩短量/%

刘飞亮5.500.834.913.681.2325.05

5.620.854.943.651.2926.11

5.700.864.953.761.1924.04

杨泉5.150.714.823.731.0922.61

5.350.724.853.821.0321.23

杨雁盛5.350.734.913.691.2224.84

5.450.744.933.661.2725.76

??X±S??5.446±0.1840.777±0.0614.901±0.0453.713±0.0561.186±0.09524.2±1.76

Elite运动员5.570±0.1404.89±0.053.54±0.091.35±0.06527.71±1.7

注：竿弦缩短量是握高减去PC??MPB，除以握高，用来表示弯竿量的大小[4??5]??。??

??

2.1.3撑竿阻力阶段速度指标分析??

在撑竿阻力阶段，运动员身体的运行速度下降，起跳阶段获得的动能转化为撑竿的弹性势能。从运动员的重心速度来说，重心速度损失率越小则运动员对撑竿的压力越大，人体动能向撑竿势能转化就越好。研究对象中，刘飞亮的速度损失率最高，杨泉最小；但是从PC??MPB时刻的重心合速度来看，刘飞亮由最快减少到最慢。从重心分速度上看，杨泉的垂直分速度出现增加，水平分速度占重心合速度损失率比例最大。分析影响撑竿阻力阶段速度损失率的原因主要是运动员的摆体技术，杨泉在摆体阶段的身体形态最接近世界级运动员。3名运动员身体重心速度的变化曲线（如图4所示）也呈现出明显的不同，重心合速度的变化趋势基本相同，都是先减后加，后半部由于屈髋团身动作都有一个上升；但是刘飞亮的增减幅度较大，原因是他明显的踢小腿动作，导致身体重心变化明显。水平速度都呈递减趋势，没有明显区别，但是垂直分速度较为明显。相比较起跳离地时刻重心垂直速度，刘飞亮没有出现增加，而杨泉和杨雁盛相反。说明踢小腿的摆体技术使运动员重新获得垂直速度的时机较晚，影响竖竿技术的稳定性。从变化速度曲线来看，随着身体摆动轨迹和肢体的变化，杨泉的重心速度变化更稳定，更符合鞭打技术的运动生物力学原理。??

表 3研究对象撑竿阻力阶段重心速度变化一览表

m/s??

运动员横竿高度/m离地时刻重心速度PC??MPB时刻重心速度离地至PC??MPB?お?v??3??d差值??v??3??d?に鹗?率%

??v??xv??yv??3??d??v??xv??yv??3??d

刘飞亮5.627.7752.7868.2593.3932.5814.2633.99648

5.707.7852.4138.1503.8241.9434.2893.86147

杨泉5.157.2232.6917.7083.4652.8714.4993.20942

5.357.0642.8487.6163.4093.0354.5643.05240

杨雁盛5.357.3932.2947.7413.5262.3564.2413.50045

5.457.2342.4997.6543.4202.4214.1903.46445

??X??5.4377.4122.5897.8553.5062.5354.3413.51445

??S??0.1830.2770.2010.2520.1490.3560.1390.3320.028

??

图 4研究对象撑竿阻力阶段身体重心速度变化

?お?

2.2撑竿动力阶段的技术分析??

2.2.1撑竿动力阶段速度指标分析??

研究撑杆动力阶段的速度变化应主要看身体重心的垂直和水平分速度的变化，垂直分速度主要是说明运动员的撑竿动力阶段获得了多少弹性动力，水平分速度主要表现运动员是否获得了良好的过杆条件，动力阶段又分为左手离竿和右手离竿2个重要时刻，左手离竿时撑竿主要起弹性动力作用，右手离竿时撑竿为运动员过杆提供支撑。分析表3和表4，可得出左手离地时的垂直分速度和撑竿缩短量成显著正相关，相关系数为0.585，??P??＜0.05。在PC??MPB时刻，如果能更早地获得重心垂直分速度，刘飞亮可以轻松获得更高的腾空高度。右手离竿时的重心速度主要看水平和垂直分速度的比例，水平分速度比例大，比较容易撞杆，垂直分速度比例过大，容易碰杆。从整体上看，优秀运动员水平分速度稍大于垂直分速度，刘飞亮属于水平分速度过小，杨泉则是垂直分速度过小，都不利于过杆。从速度曲线变化上看，撑竿动力阶段运动员的垂直分速度和合速度成同一轨迹（如图5所示），水平分速度方面，可以看到刘飞亮在达到最快以后基本全部呈下降趋势，只有在右手推竿时出现了一次增速。原因是甩小腿的技术导致身体摆动动量过早转移，使重心的速度只有在撑竿发挥弹性力量才出现显著增加，而且倒体的困难导致只能通过减少水平分速度增加垂直分速度来实现。在左手离竿到右手离竿这段时间，如果重心垂直速度不够，运动员会通过右手的加大推竿力量来实现，杨泉的垂直速度最小，速度曲线变化表现也最明显。??

表 4研究对象撑竿动力阶段重心速度一览表

m/s??

运动员横竿高度/m左手离竿时刻重心速度右手离竿时刻重心速度

??v??xv??yv??3??d??v??xv??yv??3??d

刘飞亮5.620.8944.3214.4120.8092.1882.333

5.700.8554.0464.1361.091.8912.182

杨泉5.151.3173.23.461.7040.9381.973

5.351.6973.5433.9291.7020.9961.943

杨雁盛5.351.1143.473.6442.1191.5012.597

5.451.1614.0824.2442.2221.2782.563

??X??5.4371.1733.7773.9711.6081.4652.265

??S??0.1840.3090.434340.3650.5600.4500.283

??

图 5研究对象撑竿动力阶段身体重心速度变化

?お?

2.2.2撑竿动力阶段重心高度指标分析??

运动员的重心高度在田赛高度项目中是衡量起跳效果的一个重要指标，3H定理中腾空高度H2最重要，在撑竿跳高中撑竿阻力阶段重心高度变化不大，主要变化存在于撑竿动力阶段，这个阶段重心高度越高，运动员利用撑竿的动力也越好[6]??。刘飞亮在撑竿动力阶段获得的腾空高度最高，见表5，高于其他2名运动员，同他的弯竿量成正比。H3是CM??MAX与横杆高度的差值，越小过杆技术越好。从这个角度讲刘飞亮的过杆技术较好，通过国外优秀运动员对比，可以看出国外运动员的平均差值不到我国选手的一半，说明在过杆技术上存在较为明显的差距，原因应该存在于左手离竿后身体重心分速度的变化和运动员的专项力量。此外，可以看到PC??MPB时刻杨泉的重心高度是最高的，刘飞亮最低，说明阻力阶段摆动腿摆动的幅度和其他肢体形态对基础高度有重要意义。??

表 5研究对象撑竿动力阶段重心高度一览表

m??

运动员横杆高度PC??MPB时刻?ぶ匦母叨扔沂掷敫褪笨酞ぶ匦母叨?CM??MAX?ぶ匦母叨瘸鸥投?力阶段?ぬ诳崭叨?CM??MAX与?ず岣烁叨炔?

刘飞亮5.622.5775.9586.0683.3810.448

5.702.6386.0016.1173.3630.417

杨泉5.152.8085.8663.733.0580.58

5.352.8755.8683.822.9930.47

杨雁盛5.352.6965.7545.8953.0580.545

5.452.6275.7725.8533.1450.403

??X±S??5.436±0.1842.704±0.1155.870±0.0985.914±0.1493.166±0.1670.477±0.071

Elite运动员5.5705.780.21

注：撑竿动力阶段腾空高度指右手离竿时刻和PC??MPB时刻重心高度的差值。??

??

3结论??

1）研究对象起跳离地后的摆体技术同国外运动员有明显差别，在身体形态上表现为躯干后仰过大，起跳腿后没有伸直。刘飞亮躯干倾角控制较好，得益于他的起跳方式，但是起跳腿没有伸直，另外2名运动员躯干倾角过大，这2种技术都会影响摆动半径，进而影响人体对撑竿的压力。在撑竿阻力阶段我国运动员的弯竿量小于世界级运动员，主要原因是摆体技术的缺陷和BMI指数偏小。??

2）从竿上的身体重心速度指标看，在撑竿阻力阶段良好的摆体技术可以使运动员减少速度损失率，身体重心速度变化轨迹也越平稳。在撑竿动力阶段，左手离竿时刻的垂直速度同撑竿缩短量呈显著正相关，身体重心的合速度和垂直分速度变化基本相同，水平分速度和垂直分速度的比例则表现出较大的复杂性和多样性，在左手离竿至右手离竿时刻速度变化最复杂，具有可训练性。??

3）刘飞亮在竿上的腾空高度最高，同运动员的弯竿量成正比，CM??MAX与横杆高度的差值也最小，我国运动员的平均差值明显大于世界级选手，说明过杆技术有改进的潜力和必要。??

参考文献：??

[1]Falk S,Arampatzis B,Ggemann,et al.Reproducibility of tenergy parameters in the pole vault [J].Journal of Biomechanics,2006,39:1464??1471.??

[2]孙南.玻璃撑竿的特性与撑竿跳高技术的变革[J].北京：北京体育大学学报,2006,29(9):1275??1277.??

[3]文超.田径运动高级教程[M].人民体育出版社,1994,29(9):438.??

[4]孙南.撑竿跳高技术的变革与发展[J].成都体育学院学报,2006,32(3):59??61.??

[5]Falk S,Juha I,Adamantios A,et al.Biomechanical analysis of pole vault at the 2005 IAAF World Championships in Athletics[J].New Study in Athletics,2007,22(2):29??45.??

[6]李厚林,王鹏,黄建民.我国优秀男子跳高运动员起跳技术的运动学分析[J].天津体育学院学报,2010,25(4):297??300.??