我國優(yōu)秀男子鉛球運動員張俊旋轉(zhuǎn)推鉛球技術的研究

董海軍

(西安體育學院, 陜西 西安　710068 )

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我國優(yōu)秀男子鉛球運動員張俊旋轉(zhuǎn)推鉛球技術的研究

董海軍

(西安體育學院, 陜西 西安710068 )

摘要：通過運動生物力學研究方法，對現(xiàn)階段我國優(yōu)秀男子鉛球運動員張俊旋轉(zhuǎn)推鉛球技術進行研究，發(fā)現(xiàn)：他在雙支撐階段右側(cè)下肢壓緊效果差，軀干前傾幅度小，重心位置高，上下肢扭緊效果差，右腳離地瞬間重心向左腿過渡效果較好，左側(cè)下肢壓緊效果差，左腳離地瞬間右腿向投擲方向跨擺動作積極，髖關節(jié)加速快，左腿蹬伸速度快、幅度大，兩腿之間的配合效果好，右腳著地瞬間上體后傾幅度大，超越器械效果好，左腿收拉積極，左腳著地瞬間肩橫軸沒有提前轉(zhuǎn)動對器械加速，超越器械效果好，左腳著地速度快等技術特點，并結(jié)合存在問題提出了改進建議，對運動員改進技術提高運動成績有一定幫助。

關鍵詞：我國優(yōu)秀；男子鉛球運動員；旋轉(zhuǎn)推鉛球技術

1研究目的

旋轉(zhuǎn)式推鉛球技術至今具有30多年的歷史，當代旋轉(zhuǎn)式推鉛球技術的代表人物是美國運動員巴恩斯，目前23.12 m的男子鉛球世界紀錄就是他用旋轉(zhuǎn)技術創(chuàng)造的。該技術具有加速距離長、轉(zhuǎn)動速度快的特點，主要以歐美運動員所使用，旋轉(zhuǎn)推鉛球技術在國內(nèi)沒有產(chǎn)生較大的影響，很多教練員和運動員對旋轉(zhuǎn)推鉛球技術還不太認可，所以我國運動員使用較少[1]，但隨著科學的發(fā)展，旋轉(zhuǎn)推鉛球技術逐漸被教練員和運動員關注，現(xiàn)階段在我國使用旋轉(zhuǎn)推鉛球技術的有2～3名選手，主要以上海的張俊和解放軍趙中軍為代表，特別是張俊在2009-2012年時間內(nèi)，成績突飛猛進，一舉打破了亞洲紀錄，使我國男子鉛球在亞洲占有了一席之地，并使旋轉(zhuǎn)推鉛球技術逐漸被教練員和運動員關注，本研究主要對張俊旋轉(zhuǎn)推鉛球技術進行診斷和評價，為運動員改進技術提高運動成績提供幫助，進一步認識項目的本質(zhì)和特征，為旋轉(zhuǎn)推鉛球技術的開展提供幫助。

2研究對象與方法

2.1研究對象

張俊為現(xiàn)階段我國在役的優(yōu)秀男子鉛球運動員，也是現(xiàn)階段我國運動員中唯一采用旋轉(zhuǎn)技術投出20 m以上成績的選手，在2009年東亞運動會上，張俊曾以打破了全國紀錄，特別是在剛剛結(jié)束的全國室內(nèi)錦標賽上，他又以20.41 m的成績打破了由卡塔爾選手阿爾蘇瓦迪在2006年創(chuàng)造的20.09 m的亞洲紀錄，本研究選取的是2014年在濟南舉行的大獎賽總決賽張俊的比賽錄像進行研究。

2.2研究方法

2.2.1文獻資料

通過網(wǎng)絡和圖書資料查閱近幾年發(fā)表的有關推鉛球的文章，并在一定程度上走訪國家隊的運動員和教練員，獲取與本研究有關的資料，從而為本研究提供充足的理論依據(jù)。

2.2.2近景動態(tài)立體攝影

采用兩臺高速攝像機，對2014年在濟南舉行的大獎賽男子鉛球的比賽進行拍攝，鏡頭為美國PULNIX公司生產(chǎn)的CCD高速掃描攝像頭(TM-6710CL)其中一部攝像機置于投擲方向的正后面，一部攝像機置于右側(cè)面，拍攝頻率為120幀s，主光軸夾角約90°左右，拍攝距離約10 m左右，機高1.20 m左右。

2.2.3運動學解析法

解析軟件采用美國APAS運動錄像分析系統(tǒng)，對運動員投擲過程的錄像進行解析，人體模型參數(shù)選用日本松井秀治人體模型，解析前對框架進行標定，并根據(jù)項目要求選取身體20個關節(jié)點，另外選取一個器械附加點(鉛球)，采取逐副方法進行解析，最后對數(shù)據(jù)進行低濾波平滑處理，平滑系數(shù)為7，獲取所需運動學參數(shù)的原始數(shù)據(jù)。

2.2.4數(shù)理統(tǒng)計法

對所獲得原始數(shù)據(jù)，在office2003中的Microsoft-Excel進行整理和處理，并按需要繪制成圖片和表格。

3結(jié)果與分析

為了使更清楚認識和分析旋轉(zhuǎn)推鉛球技術的特征，我們將旋轉(zhuǎn)推鉛球完整的技術分為五個技術階段，雙支撐階段(預擺最大瞬間-右腳離地瞬間R↑)、單支撐階段(右腳離地瞬間R↑-左腳離地瞬間L↑)騰空階段(左腳離地瞬間L↑-右腳著地瞬間R↓)、過渡階段(右腳著地瞬間R↓-左腳著地瞬間L↓)、最后用力階段(左腳著地瞬間L↓-器械出手瞬間♂)。

圖1　張俊完整投擲技術過程各瞬間截屏圖

3.1張俊旋轉(zhuǎn)過程節(jié)奏特征的分析

旋轉(zhuǎn)鉛球技術中，身體加速節(jié)奏對技術有重要影響，節(jié)奏指時間和空間的綜合反映，各技術階段的時間構成了整個旋轉(zhuǎn)過程，反映了旋轉(zhuǎn)過程中速度變化狀況，對運動員投擲技術過程中節(jié)奏變化的研究，可以判斷運動員身體加速的合理性，整個投擲過程的節(jié)奏是越來越快[2]。

表1　張俊投擲過程各技術階段時間分配(單位：s)

旋轉(zhuǎn)過程中雙支撐階段是指，預擺最大瞬間至右腳離地瞬間，是整個旋轉(zhuǎn)技術的開始，此階段是產(chǎn)生動量的階段。技術要求身體重心從右腿上逐漸向左腿移動，但左腿必須在壓緊的情況下，以前腳掌捻轉(zhuǎn)過渡。 由表1可知，張俊旋轉(zhuǎn)過程中雙支撐時間為0.40 s，占總時間的29%，時間較長，身體重心位置較高，前傾幅度偏小，整個身體重心抬的較高，這在后面我們將重點進行論述。單支撐階段是指運動員右腳離地到左腳離地瞬間，整個過程主要以左腿為軸進行轉(zhuǎn)動，要求左腿彎曲，右腿畫弧完成對身體重心的超越，并在左腳離地前迅速蹬伸左腿，使身體完成騰空動作。張俊單支撐階段用時也比較長，占總時間的29%，騰空階段時間反映了人體在無支撐狀態(tài)下運行時常，張俊騰空階段時間較短，說明他重心上下起伏程度較小，有利于右腳快速著地，但不利于增加著地距離，進一步反映了他左腳在離地瞬間蹬伸積極，右腿跨擺動作快，兩腿配合效果好。關于投擲項目過渡階段時間長短一直是學者爭論的焦點，一些學者認為，過渡階段時間越短越好，但筆者認為過渡階段時間不是越短越好，如果過短有利于左腳的快速著地，但不利于增加兩腳之間著地距離，進一步縮短最后用力中對器械的加速距離，所以過渡階段時間越短越好是不合理的。張俊過渡階段的時間為0.24 s，占到了總時間的18%，時間相對比較短，時間占用比例也小。最后用力的時間是直接對器械加速的時間，反映了最后用力過程中下肢蹬伸速度的快慢，張俊最后用時間較短，整個下肢蹬伸的速度較快，主要為向投擲方向的速度，向上蹬伸時間偏短。

3.2張俊旋轉(zhuǎn)推鉛球技術過程環(huán)節(jié)速度分析

旋轉(zhuǎn)過程中人體各環(huán)節(jié)的加速都是以重心的加速為前提，主要以整體加速為主，任何一個環(huán)節(jié)的加速都是在上一環(huán)節(jié)完成后進行的，某一環(huán)節(jié)的過早加速會造成整個用力節(jié)奏的破壞，和違反生物力學環(huán)節(jié)用力原理，這在投擲過程中是不容許的[3]。

圖2　重心速度軌跡圖

圖3　器械速度軌跡圖

圖4　右肩速度軌跡圖

圖5　右髖速度軌跡圖

圖6　右膝速度軌跡圖

圖7　右肩速度軌跡圖

圖8　左膝速度軌跡圖

圖9　左髖速度軌跡圖

注：圖2-9中“▲”為預擺最大瞬間、“■”右腳離地瞬間、“◆”左腳離地瞬間、“△”為右腳著地瞬間、“※”為左腳著地瞬間、“○”為器械出手瞬間

預擺結(jié)束瞬間整個人體處于最大扭緊狀態(tài)[4]，身體運動速度相對比較慢，張俊在預擺最大瞬間重心速度較小，器械速度比重心速度大，但相差不大，這是不合理的。而且重心速度在垂直和水平方向狀況不同，重心加速方向主要在水平方向，而在垂直方向加速較小，這也正好反映了他預擺階段重心下降幅度低的特點，主要以水平方向的轉(zhuǎn)動為主。器械加速方向主要在垂直方向，水平方向加速較小。整個預擺結(jié)束階段主要以右肩的轉(zhuǎn)動加速為主，所以右肩速度比其他環(huán)節(jié)速度大，這也是合理的。

表2　張俊旋轉(zhuǎn)推鉛球技術過程環(huán)節(jié)速度特征變化情況表(單位：m/s)

預擺結(jié)束瞬間為旋轉(zhuǎn)的開始，人體重心主要壓右腿上[5]，由表2可知，張俊在預擺結(jié)束瞬間重心速度為0.223 m/s，主要為水平方向轉(zhuǎn)動速度，而在垂直方向速度較小，說明他預擺最大瞬間重心上下起伏程度小，進一步反映了他右側(cè)下肢壓緊效果差，上體抬起幅度大。預擺最大瞬間器械速度也比較小，水平方向比垂直方向的速度大，因為器械的加速是在人體加速前提下進行的，但器械速度高于重心速度不合理，可能是右肩轉(zhuǎn)動幅度大造成器械加速。右肩速度是所有環(huán)節(jié)中最大的，主要為轉(zhuǎn)動速度，右肩進一步轉(zhuǎn)動加大了上下肢扭緊幅度，這也是這一階段器械速度高于重心速度的原因，相比右髖速度較小，此階段上肢在右髖關節(jié)處是處于壓緊狀態(tài)，沒有加速條件，左肩速度比右肩低，進一步說明這一階段技術主要以右肩帶動左肩轉(zhuǎn)動，預擺最大瞬間左髖速度也比較高，說明左髖向右繞左側(cè)軸轉(zhuǎn)動幅度大，上肢在左髖關節(jié)處伸展幅度較大。

從各環(huán)節(jié)這一技術階段加速情況看，重心加速時機主要在預擺開始階段，在左腿蹬伸下向右側(cè)軸上的移動，而在預擺結(jié)束前基本完成了加速，器械在預擺階段加速曲線相對比較平緩，沒有急劇上升和下降現(xiàn)象。右側(cè)主要環(huán)節(jié)加速主要在預擺的開始階段，主要以髖關節(jié)為中心的轉(zhuǎn)動加速，在預擺結(jié)束前加速現(xiàn)象不明顯，整個髖關節(jié)和肩關節(jié)都處于了扭緊狀態(tài)，失去了進一步加速條件。左肩和右膝在預擺階段加速時機比右側(cè)環(huán)節(jié)都晚，為了進一步推動身體重心向右側(cè)移動，有利于進一步增大上下肢之間扭緊幅度，左髖在預擺階段加速現(xiàn)象不明顯。

預擺最大瞬間標志著預擺階段結(jié)束，人體進入雙支撐階段，這一階段是對身體加速的主要階段，需要人體盡可能擺脫靜止狀態(tài)，主要以右側(cè)上肢圍繞左側(cè)軸轉(zhuǎn)動為主，所以右側(cè)上肢加速程度要比其它環(huán)節(jié)大。由表2可知，張俊在右腳離地瞬間重心速度較小，主要是水平方向運動為主，但此時器械速度為2.18 m/s，比重心速度要高，也主要為水平方向的運動，在垂直方向速度幾乎沒有，但器械速度高出重心速度過大1.603 m/s之多，這是不合理現(xiàn)象，旋轉(zhuǎn)過程中器械和重心之間速度的差值反映了運動員技術的好壞，說明他在右腳離地瞬間的技術較差，不是以身體帶動器械加速，過多注重了上肢的轉(zhuǎn)動，進一步說明他整個左側(cè)軸壓緊效果差，右側(cè)上肢過快加速，必然造成扭緊效果減弱，左側(cè)軸壓緊效果差。從左側(cè)環(huán)節(jié)速度也可以反映這一情況，左肩速度達到了2.149 m/s，比右肩高，左肩存在嚴重回旋現(xiàn)象，過多強調(diào)了左肩轉(zhuǎn)動，加快了上肢轉(zhuǎn)動速度，必然造成左側(cè)軸壓緊效果差的現(xiàn)象。右膝速度大是正?，F(xiàn)象，右腳離地瞬間需要右膝的蹬伸，向左腿上過渡身體重心。相比左右髖關節(jié)加速程度較小。

由圖2～9環(huán)節(jié)速度曲線可以看出，張俊在雙支撐階段對身體的加速明顯，從預擺結(jié)束后開始加速，持續(xù)至右腳離地瞬間，器械在雙支撐階段加速現(xiàn)象不明顯，在右腳離地前加速程度較大，主要為右肩運動帶動的器械加速，右肩在雙支撐階段的加速時機和身體重心相同，主要集中在右腳離地前，完成圍繞左側(cè)的轉(zhuǎn)動動作。右髖雙支撐階段主要在右腳離地前0.2 s左右，加速現(xiàn)象明顯，完成向左腿上推動右側(cè)上體，使上肢在有髖關節(jié)處伸展。右膝關節(jié)雙支撐階段持續(xù)加速現(xiàn)象明顯，集中在雙支撐的后半段時間，主要完成右腿在膝關節(jié)處的伸展動作，使重心盡快移至左腿上。左肩在雙支撐階段的加速主要集中在右腳離地前，完成左肩向投擲方向的轉(zhuǎn)動動作，左膝和左髖的加速時機相差不大，集中在雙支撐階段的后半段時間，右腳離地前，完成左側(cè)向投擲方向的轉(zhuǎn)動，并在壓緊狀態(tài)下為后續(xù)蹬伸動作積蓄力量。

右腳離地標志著雙支撐階段結(jié)束，人體進入左腿的單支撐階段，這一階段主要任務是左腿在壓緊的情況下繼續(xù)向投擲轉(zhuǎn)動，并使整個左側(cè)軸形成一條直線，當右腿超越左側(cè)軸支撐軸瞬間迅速向投擲方向形成跨越姿勢，并蹬伸左腿，并和左腿的蹬伸相配合，使身體重心完成騰躍，該階段是形成超越器械和獲得更大水平速度的關鍵[5]。由表2可知，張俊左腳離地瞬間重心的速度達到了2.381 m/s，其中在水平方向速度增加最明顯，反而在垂直方向增速較小，說明張俊右腳離地瞬間主要還是以左腳的轉(zhuǎn)動為主，左側(cè)軸壓緊效果較好，左腳離地瞬間左腿向投擲方向的蹬伸幅度小、速度較慢，推動身體向上加速的加速較小，一定程度上也反映了他騰空階段重心起伏程度較低，有利于快速進入過渡階段。左腳離地瞬間器械速度增幅較小，說明張俊整個身體對器械加速現(xiàn)象不明顯，符合技術要求，從重心和器械速度差值看，左腳離地瞬間比右腳離地有一定程度減小，而且重心速度比器械速度高，更進一步說明了技術在這一環(huán)節(jié)比較合理。從右側(cè)環(huán)節(jié)速度看，右髖速度較大，主要是完成向投擲方向的跨越動作，但右肩速度偏大，左髖速度也比較大，左腿向投擲方向蹬伸的前提下，帶動左髖和左膝加速，左肩速度較小，這是合理的，這是完成下肢對上肢超越必不可少的條件。

重心在單支撐階速度增幅是所有技術環(huán)節(jié)中最大的，從右腳離地后持續(xù)加速向投擲方向運動，在左腳離地瞬間達到這一階段的峰值(見圖2)。器械在單支撐階段速度增幅較小，曲線相對比較平緩，沒有出現(xiàn)提前對器械加速的現(xiàn)象，較為合理。右肩速度在單支撐階段持續(xù)增加，但增幅較小，在左腳離地前達到這一階段的速度峰值，主要完成向投擲方向移動，并不是轉(zhuǎn)動加速，右髖速度在單支撐階段增幅最大，而且右髖速度峰值就出現(xiàn)在這一階段，出現(xiàn)在左腳離地前，主要完成向投擲方向跨擺動作，帶動身體向投擲方向運動，說明張俊右腿擺動幅度大，右髖加速時機較為合理。右膝速度在單支撐階段增幅也比較大，是所有技術環(huán)節(jié)中速度增幅最大階段，右腳離地后右膝速度持續(xù)增加，在經(jīng)過短暫的停頓后急速上升，完成向投擲方向的擺動動作，但速度增加時機比右髖早，這是不合理的。左肩速度在單支撐階段是持續(xù)下降的，在右腳離地后持續(xù)下降，直到左腳離地前開始上升，主要為向投擲方向的移動速度，并不是左肩轉(zhuǎn)動加速。左膝在單支撐階段速度的增幅也比較大，主要集中在左腳離地前，完成左腿向投擲方向的蹬伸動作，左髖在單支撐階段速度增幅時機和左膝差不多，主要完成左側(cè)上肢在左髖關節(jié)處的伸展動作，使身體向投擲方向加速運動。

左腳離地后人體進入騰空無支撐階段，該階段主要任務是人體繼續(xù)向投擲方向運動，通過縮短右側(cè)下肢的旋轉(zhuǎn)半徑，加快左側(cè)下肢旋轉(zhuǎn)角速度，左腳離地騰空后，右腿帶動右髖要快速轉(zhuǎn)扣下壓，左髖隨右髖的轉(zhuǎn)扣下壓快速轉(zhuǎn)向投擲方向。左腿迅速屈膝積極向右腿靠攏，縮小身體縱軸的旋轉(zhuǎn)半徑，減小轉(zhuǎn)動慣量，有利于保證右腳落地后不停頓地旋轉(zhuǎn)，減小速度損失[6]。

右腳著地瞬間重心速度比左腳離地瞬間有一定程度增加，但主要是在水平方向加速，垂直方向增速很小，反而比左腳離地瞬間有一定程度的下降，這說明張俊在騰空階段向投擲方向運動速度快，重心在垂直方向起伏程度小，符合右腳快速著地規(guī)律，但一定程度上會減小著地距離。器械在右腳著地瞬間的速度比左腳離地瞬間有一定程度減小，但在垂直方向速度增幅偏大。重心速度比器械速度大，表明張俊右腳著地瞬間器械控制較好，沒有提前加速的現(xiàn)象，這是比較合理的。右肩速度比左腳離地瞬間有一定程度減小，主要為轉(zhuǎn)動速度，并不是向投擲方向運動速度。右髖和右膝速度也比左腳離地瞬間有不同程度減小，這和右腳的著地動作有關，只有在右腳著地后右側(cè)軸才能形成，左側(cè)才能加速繞右側(cè)軸轉(zhuǎn)動加速，所有右側(cè)下肢各環(huán)節(jié)速度的降低是正常現(xiàn)象。相比右腳著地瞬間左側(cè)各環(huán)節(jié)速度是增加的，左肩在右腳著地瞬間速度的增幅最大，這不合理，說明左肩有過早轉(zhuǎn)動打開跡象，不利于下肢對器械超越動作形成，直接減小了上下肢扭緊幅度。左側(cè)環(huán)節(jié)中左膝速度最大，這是合理的，只有左側(cè)下肢快速轉(zhuǎn)動著地，才能形成下肢對上肢的超越，但左肩速度增幅過大又不利于該動作形成。

由圖2～9可知，張俊重心速度在騰空階段持續(xù)增加，在右腳著地瞬間達到速度峰值，說明身體向投擲方向移動速度快，進一步驗證了左腿向投擲方向蹬伸右腿向投擲方向擺動積極的特點。器械速度在騰空階段也是持續(xù)增加的，但增加幅度較小，右肩速度在騰空階段是一直在下降的，在右腳著地瞬間下降到谷值水平，整個右側(cè)所有環(huán)節(jié)在騰空階段的速度都是下降的，直到右腳著地瞬間，這在技術上是合理的。整個左側(cè)環(huán)節(jié)的速度在騰空階段都是上升的，特別是左肩和左膝速度，右腳著地前持續(xù)上升，曲線比較陡，速度增加快，左肩在左腳離地后速度開始急劇上升，主要完成向投擲方向的轉(zhuǎn)動動作，左肩速度越快，說明左側(cè)軸轉(zhuǎn)動速度越快，主要為繞右側(cè)軸轉(zhuǎn)動速度，并不是向投擲方向的移動速度，左膝速度越快，也反映了左側(cè)下肢轉(zhuǎn)動速度快，有利于右腳快速著地和縮短轉(zhuǎn)動半徑，使人體快速進入過渡階段。

右腳著地標志著過渡階段的開始，過渡階段又稱轉(zhuǎn)換階段，是整個旋轉(zhuǎn)技術和最后用力動作的銜接環(huán)節(jié)，起到承上啟下的作用[7]，這一階段技術是否合理，直接影響到運動員用力姿勢形成的合理性和對器械的加速距離。技術要求右腳著地后快速進行屈膝緩沖，左腿快速向右腿收，并圍繞右側(cè)軸轉(zhuǎn)動，此時身體重心大部分在彎曲的右腿上，身體稍后傾，有利于良好用力姿勢形成，左肩內(nèi)扣，軀干呈扭緊姿勢，隨后右腳以前腳掌快速轉(zhuǎn)動，推動左腳在快速著地，上下肢扭緊幅度進一步增大，左腳著地瞬間下肢轉(zhuǎn)動的作用力開始作用于器械。由表2可知，張俊在左腳著地瞬間重心速度下降幅度較大，主要是在水平方向的移動速度減小，在垂直方向的速度較小，說明張俊左腳著地瞬間右腿向上蹬伸幅度小，器械速度下降幅度也比較大，重心和器械的速度差值為0.044，說明左腳著地瞬間沒有對器械進行加速，技術較為合理。右肩速度有些偏大，可能存在提前向投擲方向提前轉(zhuǎn)動現(xiàn)象，右髖速度左腳著地瞬間速度較低，說明他右側(cè)上肢在髖關節(jié)處還沒有大幅度伸展，壓緊效果較好，右膝速度是所有右側(cè)環(huán)節(jié)中最大的，說明左腳著地瞬間張俊右膝向投擲方向的蹬轉(zhuǎn)動作積極，有利于快速推動身體向投擲方向運動，并促使左腳快速著地，右腳的快速蹬轉(zhuǎn)加快了下肢運動速度，整個過渡階段主要以左側(cè)環(huán)節(jié)加速為主，左肩速度是所有環(huán)節(jié)中速度最大的環(huán)節(jié)，左腳著地瞬間左肩主要是在水平方向向投擲方向的移動速度，并不是轉(zhuǎn)動速度，如果轉(zhuǎn)動速度過大，會造成左側(cè)軸回旋，不利于用力姿勢的形成。左髖和左膝的速度也比較大，但都比右腳著地瞬間有一定程度的減小，左側(cè)下肢在右側(cè)的推動下，完成著地動作，左膝環(huán)節(jié)應該積極的伸展，使左腳快速著地。

由圖2～9可知，張俊在過渡階段重心的速度持續(xù)下降，在左腳著地瞬間降至谷值水平，上肢向投擲方向運動速度減小，有利于超越器械姿勢形成，但下降幅度過大不利于重心速度的保持和旋轉(zhuǎn)技術連續(xù)性。器械速度在過渡階段也是持續(xù)下降的，但下降幅度較小，在左腳著地瞬間達到這一階段谷值，這一點張俊的技術是合理的，在投擲項目中過渡階段不能對器械進行加速，器械速度出現(xiàn)短暫的下降延緩了末端環(huán)節(jié)加速的程度，有利于滿弓狀態(tài)形成，為最后用力積蓄了力量，我國投擲運動員在過渡階段很少出現(xiàn)延緩器械速度的現(xiàn)象，據(jù)研究資料表明，國際上優(yōu)秀的投擲選手在過渡階段都會出現(xiàn)器械速度短暫下降，這是投擲技術必不可少的條件。右肩在過渡階段速度出現(xiàn)了一個小的峰值，右肩控制能力較差，左腳著地前可能存在提前轉(zhuǎn)動現(xiàn)象，這是不合理的。過渡階段右髖的速度持續(xù)在下降，說明上肢在右髖關節(jié)處伸展幅度小。而右膝速度持續(xù)上升，下肢轉(zhuǎn)蹬動作速度快，這比較合理。左肩速度在過渡階段有一定上升，進一步說明肩橫軸存在轉(zhuǎn)動現(xiàn)象，驗證了右肩加速的主要原因，肩橫軸提前轉(zhuǎn)動，減小了肩髖扭轉(zhuǎn)的幅度和上下肢之間幅度，這是不合理的。左側(cè)膝關節(jié)和髖關節(jié)在過渡階段速度持續(xù)下降，下肢向投擲方向伸展的速度較慢，不利于左腳快速著地。

左腳著地后對于人體的加速基本完成，標志著真正最后用力階段的開始，這一階段是對器械加速最大的階段，該階段的任務是，在旋轉(zhuǎn)的基礎上繼續(xù)對器械進行加速，并結(jié)合適宜的出手角度和高度將器械完成投擲動作[8]。左腳著地后左側(cè)穩(wěn)定支撐軸形成，右側(cè)下肢繼續(xù)向投擲方向蹬伸，但右側(cè)肩關節(jié)和投擲臂要盡量控制不向投擲方向轉(zhuǎn)動，從而進一步增加上下肢扭緊幅度，用力姿勢形成后，蹬伸雙腿，迅速轉(zhuǎn)向投擲方向完成對器械的投擲動作。

器械出手瞬間重心加速已經(jīng)完成，所以速度會有一定程度下降，由表2可知，張俊在器械出手瞬間重心水平方向的速度下降幅度較大，主要為在垂直方向加速，下肢完成向上的蹬伸使重心在垂直方向的加速。器械速度在這一階段增幅最大，在出手瞬間器械速度在水平方向的加速比垂直方向大。器械出手瞬間右肩的速度比左腳著地瞬間有一定程度增加，主要為向投擲方向伸展投擲臂的加速，右髖速度增加的幅度也比較大，右膝速度有一定程度下降，這是因為器械出手瞬間右膝的加速早已結(jié)束。左肩速度下降幅度較大，這和最后用力過程中左肩需要制動減速有關，左髖在器械出手瞬間速度下降幅度較小，而左膝在器械出手瞬間加速明顯，主要為向上蹬伸速度，使左腿在膝關節(jié)處快速伸展。

重心速度在最后用力階段有一定的起伏，左腳著地后速度開始上升[9]，完成上肢向投擲方向的轉(zhuǎn)動和移動動作，但加速時機偏早，也就是說身體向投擲方向移動偏早，不利于滿弓狀態(tài)形成。器械速度在左腳著地后開始急劇上升，在器械出手瞬間達到峰值狀態(tài)。右肩速度在左腳著地后也開始急劇上升，在器械出手前達到峰值，主要完成右肩向投擲方向急速轉(zhuǎn)動的動作，并使投擲臂在肩關節(jié)處伸展。右髖在左腳著地后也開始加速，但加速方向主要是上肢在髖關節(jié)處伸展動作，但加速時機偏晚，右膝加速時機最早，但加速程度較小，主要完成右腿在膝關節(jié)處的伸展動作，在器械出手前蹬伸已經(jīng)完成。整個左側(cè)下肢環(huán)節(jié)中左肩關節(jié)的速度是持續(xù)下降的，而膝關節(jié)在器械出手前有一定程度增加，主要完成膝關節(jié)處的伸展動作，左髖關節(jié)在器械出手前也有加速現(xiàn)象，完成上肢在髖關節(jié)處的伸展動作。

3.3張俊旋轉(zhuǎn)推鉛球技術過程環(huán)節(jié)速度峰值特征分析

人體各環(huán)節(jié)的速度峰值反映了在關節(jié)處的加速能力，而速度的峰值時機反映了人體環(huán)節(jié)加速的合理程度，如果某一環(huán)節(jié)的加速時機偏早或者偏晚，都會造成不同的技術錯誤。在用力過程中是大環(huán)節(jié)帶動小環(huán)節(jié)運動的，所以每一環(huán)節(jié)的用力都有一定的順序特征[10]。

表3　張俊旋轉(zhuǎn)推鉛球技術過程環(huán)節(jié)速度峰值特征(單位：m/s、s)

注：表3中“0”時刻為左腳離地瞬間

由表3可知，整個環(huán)節(jié)峰值時機的順序是右膝-右髖-左髖-重心-左膝-左肩-右肩-右肘，重心速度峰值出現(xiàn)在左腳離地后的0.08 s瞬間，也就是右腳著地的瞬間，表明張俊騰空階段向投擲方向移動速度快。右肩速度峰值時機是所有右側(cè)環(huán)節(jié)中出現(xiàn)最晚的，在左腳著地后器械的出手前，表明他右肩在最后用力中向投擲方向的伸展幅度大，速度快。右肘速度峰值出現(xiàn)時機和右肩在同一時刻，進一步說明他投擲臂前伸速度快，右肩和右肘加速時機是合理的。右肘作為器械的前一環(huán)節(jié)，是在所有環(huán)節(jié)完成加速后才開始的急劇加速，右肘和右肩符合了環(huán)節(jié)速度疊加的技術原理，唯一不足的是，如果能適當提前右肩加速時機，會更合理。右髖和右膝速度峰值都出現(xiàn)在左腳離地前，右腳離地后單支撐階段，右膝速度峰值比右髖更早，主要完成右腿繞左側(cè)軸的擺動動作，表明張俊整個右腿向投擲方向的跨擺動作速度快，幅度大，對增加后續(xù)重心的速度是有很大幫助的。從左側(cè)環(huán)節(jié)速度峰值看，所有左側(cè)環(huán)節(jié)運動速度峰值都比右側(cè)環(huán)節(jié)小，左肩速度峰值時機最晚，出現(xiàn)在左腳著地后，主要完成左肩向投擲方向加速和制動動作，在達到峰值后速度急劇下降，進行力量傳遞，左髖速度峰值出現(xiàn)在左腳離地后的騰空階段，推動身體向投擲方向快速運動，這和右腿擺動積極也有一定關系，而左膝關節(jié)的峰值時機出現(xiàn)在右腳著地之后的過渡階段，表明他左腳著地的速度快，在膝關節(jié)伸展速度快。

3.4張俊旋轉(zhuǎn)推鉛球技術過程環(huán)節(jié)重心器械軌跡特征分析

旋轉(zhuǎn)過程中重心位置變化直接反映了身體運動過程中的起伏程度，重心和器械運動過程中的軌跡表明了人體和器械加速的方向。由表4可知，張俊在預擺最大瞬間重心高度為1.067 m，整個上體抬起幅度大，兩腿彎曲程度小，重心較高，必然會造成前傾幅度的減小，這和世界優(yōu)秀運動員之間還有一定的差距。右腳離地瞬間重心的位置下降了0.146 m，在雙支撐階段重心控制的較好，沒有過高抬起。左腳離地瞬間左腿的蹬伸和右腿的擺動，使身體形成騰空，重心位置會有很大程度增高，張俊左腳離地瞬間重心位置為1.352 m，比右腳離地瞬間增加了0.331 m，是除最后用力階段增幅最大的技術環(huán)節(jié)。隨著右腳的著地，重心位置會有所下降，張俊右腳著地瞬間重心位置下降了0.397 m，下降幅度較大，說明張俊右腳著地瞬間上肢抬起的幅度不大，重心大部分落在了右側(cè)，有利于超越器械姿勢的形成。左腳在右腿蹬伸推動下著地，左腳著地過程中重心位置不能抬起，否則會減小超越器械的效果，張俊左腳著地瞬間重心位置控制的較好，不但沒有增高，反而比右腳著地瞬間下降了0.15 m，這說明張俊在這一階段注意了上體的后傾姿勢，右肩沒有提前轉(zhuǎn)動，左肩回扣幅度較大，這是比較合理的。最后用力階段是重心高度增幅最大的階段，在器械出手瞬間人體處于伸展騰空狀態(tài)，重心的位置增幅也是最大的技術階段，張俊在這一階段重心高度增量達到了0.672 m，下肢向上蹬伸幅度較大。

圖10　張俊投擲過程側(cè)面重心軌跡圖

圖11　張俊投擲過程側(cè)面器械軌跡圖

圖12　張俊投擲過程重心俯視軌跡圖

圖13　張俊投擲過程器械俯視軌跡圖

由圖10～13可知，張俊在旋轉(zhuǎn)過程中重心的位置高度是逐漸增加的，在器械出手瞬間達到最高，除了在騰空階段有一定起伏以外，其它技術階段過渡相對較為平緩，沒有出現(xiàn)過大上下起伏狀態(tài)。而且重心在向后運動的過程中基本成一條直線，在左右方向上的擺動幅度較小，有利于減小重心運動速度的損失。從器械的軌跡運行曲線也可以看出，張俊的器械位置在騰空階段起伏程度較大，特別是左右方向的軌跡變化幅度較大，不利于身體對器械的控制。

3.5張俊旋轉(zhuǎn)推鉛球技術過程各環(huán)節(jié)角度特征分析

3.5.1張俊旋轉(zhuǎn)推鉛球技術過程上肢角度特征分析

軀干后傾角為上體軀干和水平地面所形成的夾角，反映了運動員身體向投擲相反方向傾斜的程度，直接反映了運動員上體抬起的程度，角度越大，說明上體抬起越高[3]。

表4　張俊旋轉(zhuǎn)推鉛球技術過程重心位置特征(單位：m)

肩髖扭轉(zhuǎn)角:兩肩橫軸的連線和兩髖橫軸連線交叉在水平面上形成的夾角，以右肩點與右髖點為參照點，正值為髖橫軸領先于肩橫軸，它反映軀干扭緊程度，角度越大，軀干扭緊效果越好，相關肌肉拉伸的越充分，角度越小，上下肢扭轉(zhuǎn)幅度越小[9]。

大腿夾角為右側(cè)大腿和左側(cè)大腿在髖橫軸中點形成的夾角，角度越大說明左腿擺動幅度越大，向后擺動越積極[6]。

表5　張俊旋轉(zhuǎn)推鉛球技術過程環(huán)節(jié)角度分析(單位：°)

由表5可知，張俊在預擺技術瞬間肩髖扭轉(zhuǎn)的幅度較小，只有42°，為右肩超越髖橫軸的角度，軀干后傾角只有71°，進一步說了他上體抬起程度較大，重心位置較高，兩大腿之間的夾角只有22°，說明兩腳之間距離較短，在一定程度上也造成了重心位置過高的缺點。雙支撐階段由于肩橫軸轉(zhuǎn)動，左肩逐漸超越髖橫軸，右腳離地瞬間張俊的肩髖角只有9°，為左肩超越髖橫軸的角度，軀干的傾角進一步達到了84°，兩腿的夾角增加到59°，說明張俊雙支撐階段上下肢扭緊幅度小，上體前傾幅度進一步減小了，上肢抬起現(xiàn)象較為嚴重，這是不合理的，大腿夾角增大說明重心向左腿上移動的幅度較大，有利于增加左腿蹬伸的幅度，為左右腿更好的配合旋轉(zhuǎn)創(chuàng)造了條件。左腳離地瞬間肩髖扭轉(zhuǎn)角度有一定程度增加，左肩超越髖橫軸的幅度加大，軀干傾斜幅度也有一定程度增加，主要為向前傾斜角度，上體前傾幅度大，上肢向投擲方向移動積極，這一點張俊做得較好。大腿之間夾角增幅較大，說明張俊右腿向投擲方向的跨越擺動幅度大，有利于增加重心向投擲方向的運動速度。右腳著地瞬間是整個肩髖扭轉(zhuǎn)幅度最大的階段，張俊在右腳著地瞬間增幅也比較大，上體向后傾斜的幅度也達到66°，大腿夾角減小到了25°，減小幅度較大，說明張俊右腳著地瞬間上下肢之間扭緊程度在逐漸加大，右肩沒有提前轉(zhuǎn)動，上體后傾程度也比較大，有利于良好用力姿勢形成，增加下肢對器械超越幅度，這一環(huán)節(jié)技術較好，右腳和造地瞬間大腿角較小說明他左腿移動積極，左大腿在髖關節(jié)處已經(jīng)靠近右腿，左腿的轉(zhuǎn)動半徑較小，有利于左腳快速著地。隨著左腳著地的著地肩髖扭轉(zhuǎn)的幅度會有一定程度的減小，但減小幅度不能過大，否則就會出現(xiàn)肩橫軸過早轉(zhuǎn)動，提前對器械進行加速的現(xiàn)象，張俊左腳著地瞬間肩髖角減小了11°，軀干角減小了7°，大腿夾角增加了14°，說明張俊上下肢扭緊幅度有一定程度減小，左肩存在轉(zhuǎn)動過早現(xiàn)象，但并不嚴重，上體后傾的幅度進一步有了增加，說明上肢控制的較好，沒有過多抬起現(xiàn)象，但左腳著地距離偏短，不利于增加最后用力距離。這是他技術中存在的一點不足，如果適當控制左肩向投擲方向轉(zhuǎn)動的時機，增加著地距離會更好。器械出手瞬間肩橫軸超越髖橫軸，上肢在髖關節(jié)處基本伸展，右肩前伸完成投擲動作，張俊器械出手瞬間上體向投擲方向鞭打幅度偏小，存在用力不充分的缺點。

3.5.2張俊旋轉(zhuǎn)推鉛球技術過程下肢主要角度特征分析

表6　張俊旋轉(zhuǎn)推鉛球技術過程環(huán)節(jié)角度分析(單位：°)

旋轉(zhuǎn)過程中下肢各環(huán)節(jié)的角度變化反映了運動員投擲過程中下肢伸展幅度，間接反映軀干抬起幅度。由表6可知，張俊在預擺結(jié)束瞬間右側(cè)下肢的膝關節(jié)和髖關節(jié)角度偏大，充分驗證了前面我們研究現(xiàn)象，在預擺結(jié)束瞬間上肢在髖關節(jié)處抬起幅度較大，重心下降幅度小，特別是在右側(cè)膝關節(jié)處伸展幅度過大，這也是張俊預擺結(jié)束瞬間身體重心較高的主要原因。左髖角度也比較大，左側(cè)上肢在髖關節(jié)處伸展幅度大，重心向右移動的幅度較大，基本在右側(cè)支撐腿上。右腳離地瞬間右側(cè)下肢環(huán)節(jié)角度都有一定程度增加，右腿向左側(cè)蹬伸上肢在髖關節(jié)處的伸展幅度增加，張俊在右腳離地瞬間整個右側(cè)下肢的環(huán)節(jié)伸展充分，特別是髖關節(jié)處和踝關節(jié)處，說明張俊右腳離地瞬間右腿蹬伸幅度大，有利于重心快速向左腿的過渡。左側(cè)的下肢角度也偏大，并沒有減小，這說明張俊壓緊效果較差，整個左側(cè)下肢彎曲幅度小，訓練中要注意在這一階段增加左側(cè)下肢屈伸的幅度，降低身體重心，特別是在膝關節(jié)處的彎曲程度。

左腳離地瞬間左側(cè)下肢伸展幅度逐漸增加，右腿處于騰空階段，張俊右側(cè)下肢角度有一定程度的減小，但左側(cè)下肢角度增幅較大，特別是膝關節(jié)和髖關節(jié)的角度，說明他左腿蹬伸積極，左腿在膝關節(jié)處伸展充分，但左側(cè)上肢在髖關節(jié)處伸展幅度偏大，上體抬起程度較高。

從右腳著地瞬間環(huán)節(jié)角度看，右側(cè)下肢在膝關節(jié)處伸展幅度較大，說明右腳著地瞬間重心位置高，右側(cè)下肢壓緊效果不好，但左腿向右側(cè)的收拉動作積極，有利于減小左側(cè)的旋轉(zhuǎn)半徑，快速進入過渡階段和促使左腳著地，這和我們前面研究的結(jié)果是相符的。左腳著地瞬間右側(cè)下肢角度減小幅度大，特別是髖關節(jié)角度，說明張俊在左腳著地瞬間注意了上體向后的傾斜，增加了超越器械的效果，整個重心在右側(cè)壓緊效果較好。左側(cè)髖關節(jié)和膝關節(jié)角度增加幅度較大，特別是在髖關節(jié)處，說明張俊左腳著地瞬間上肢抬起幅度較大，左腳著地的速度快，但不利于增加著地距離。張俊在器械出手瞬間整個上肢在髖關節(jié)處伸展都比較充分，上體伸展情況好。

4結(jié)論與建議

4.1張俊在預擺結(jié)束階段右側(cè)下肢壓緊效果差，軀干前傾幅度小，重心位置偏高，上下肢扭緊效果差，在訓練中應適當通過增加右腿彎曲，增加軀干前傾幅度來降低身體重心高度，繼續(xù)增加上下肢之間扭緊幅度。

4.2張俊右腳離地瞬間重心向左腿過渡效果較好，重心位置偏高，左側(cè)下肢壓緊效果差，訓練中應適當降低重心位置，通過左膝關節(jié)的彎曲增加壓緊效果。

4.3張俊在左腳離地瞬間右腿向投擲方向的跨擺動作積極，髖關節(jié)加速快，左腿下肢環(huán)節(jié)蹬伸速度快、幅度大，兩腿之間配合效果較好，重心位置較低，但應該適當增加左腿向上蹬伸力量。

4.4張俊右腳著地瞬間重心位置偏高，上體后傾幅度大，超越器械的效果好，但右側(cè)下肢緩沖幅度小，左腿收拉積極，減小了左腿圍繞右側(cè)軸轉(zhuǎn)動半徑，有利于左腳快速著地，訓練中應增加右腿緩沖幅度，增加右腿蓄力效果。

4.5張俊左腳著地瞬間右側(cè)上肢控制的較好，肩橫軸沒有提前轉(zhuǎn)動對器械加速，超越器械的效果較好，左腳著地的速度快，但不利于增加左腳著地的距離，減小了用力的距離，訓練中應該適當注意左腿的前伸著地動作，增加左腳著地的距離。

4.6張俊器械出手瞬間兩側(cè)下肢蹬伸充分，上肢伸展幅度大，但向上蹬伸效果差，訓練中適當注意下肢向上蹬伸。

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收稿日期：2016-04-12

作者簡介：董海軍 (1978-)，男，河北邯鄲人，副教授，博士，碩士生導師，研究方向為運動肌肉用力特征、田徑技術理論與實踐。

中圖分類號：G824.1

文獻標識碼：A

文章編號：1009-9840(2016)03-0031-10

A research of elite athlete Zhang Jun's rotation shot put skill

DONG Hai-jun

(Xi'anPhysicalEducationUniversity,Xi'an710068,Shaanxi,China)

Abstract:Sport biomechanics approach is used to study the rotation shot put technology of Zhang Jun, a Chinese elite men's shot put athlete. Studies show that Zhang has the following technical characteristics: in double support stage, his right limb pressure effect is poor, torso tilted forward amplitude being small and the barycenter position being high, and upper and lower extremities twist tight effect is poor; the barycenter transition effect is better from his right foot in the instant transition to left leg; the left lower limb compaction effect is poor; swing and across action are positive at the moment from his left foot to right leg, with fast hip speeding and left leg extending and large amplitude, so that the coordination of two legs is well; torsos sloping range is large at the moment of his right foot landing, the movement beyond equipment has good effect; the left leg's stretching out and taking back are positive, and the moment his left foot is landing, the shoulder horizontal axis does not revolve in advance to give instrument acceleration, so the effect of bypassing equipment is good and his left foot is fast to land. In combination with his problems, this paper gives some advice to help athletes improve technique and performance.

Key words:elite; men's shot put athlete; rotation shot put technique