馮杰旋轉式推鉛球與滑步推鉛球技術在最后用力階段的運動學對比分析研究

□ 黃藝（貴州健康職業學院人文基礎部 貴州 銅仁 554300）

前言

在2017年的第十三屆全運會上，陜西省運動員馮杰就是采用了旋轉式推鉛球技術，并在全運會上大獲全勝獲得了男子鉛球第三名的好成績。在此之前，馮杰采用過滑步推鉛球技術，但由于傷病的困擾等多方面原因，訓練成績一直苦于無法提高，因此在教練員馬屹的建議下以及陜西省體育局的大力支持下，馮杰于2016年赴美進行了鉛球技術的革新，這也是一次大膽的技術嘗試。本文運用三維高速攝像對 2017年3月全國田徑投擲項群賽 （成都站）比賽現場對馮杰推鉛球技術進行拍攝，以及在2017年7月在西安體育學院田徑訓練館對其進行測試，選取了運用背向滑步推鉛球技術的成績進行解析。通過錄像解析得出的運動學參數和特征，分析比較兩種投擲技術的區別，用相關的運動學參數指標來對最后用力階段的技術進行對比分析研究，以期對馮杰系統化地訓練進行切實可行的數據參考，同時為同類競技項目提供理論依據。

1、研究對象與方法

1.1、研究對象

以馮杰運用旋轉式推鉛球技術與背向滑步推鉛球的投擲成績為研究對象。馮杰相關資料（見表1），旋轉式推鉛球技術與背向滑步推鉛球的投擲成績（見表2）。

表1 馮杰的基本信息情況表

表2 運用兩種技術馮杰推鉛球成績一覽表

1.2、研究方法

（1）文獻資料法。

通過中國知網、中國期刊全文數據庫、中國優秀博碩論文網、中國教育部官方網站和中國教育網下載閱讀了30余篇關于推鉛球技術相關論文資料和數據，了解了國內外的推鉛球歷史及現狀，對本研究提供大量文獻參考依據。

（2）三維攝像解析法。

2017年3月全國田徑投擲項群賽（成都犀浦站）比賽現場。用兩部JVC GC-PX10AC攝像機（120Hz）對馮杰推鉛球投擲技術進行三維定點高速攝像。相機主光軸夾角約為 90°，使用APAS錄像解析軟件對拍攝的視頻錄像進行解析，解析時是先對每幅圖片進行采逐幅打點。采用的人體模型是日本松井秀人體模型（20個環節，28個關節點參數）。為了便于研究，在解析時添加了一個鉛球作為測量點。原始數據經低通濾波器平滑處理，截斷頻率為 8Hz。

（3）數理統計法

通過影像資料得出的數據進行分析處理，然后將所得的數據編輯到Excel表格中，進行計算統計，然后再根據需要制成相關的圖表運用到正文中進行分析，得出結果與結論。

2、研究結果與分析

旋轉式推鉛球最后用力階段是左腳著地到鉛球出手瞬間，分為最后用力和最后用力加速階段?；酵沏U球最后用力技術環節可分為：側滿弓的形成、最后用力左臂擺動、最后用力器械加速、推撥鉛球及維持身體平衡。因為最后用力階段是整個推鉛球技術的核心，且對運動成績占著不可估量的地位。因此本文著重研究馮杰推鉛球的最后用力階段。文章中所有出現的開始時刻即：在該階段技術動作在最開始那一時間點所得的關節角度或（角速度）；結束時刻即：在該階段技術動作在完成技術動作那一時間點所得的關節角度或（角速度）。

2.1、兩種技術在最后用力階段左膝、右髖、右肩關節角速度分析

通過調查數據可知，采用旋轉式技術的，無論成績的好壞，左膝角速度、右髖角速度和右肩角速度皆沒有呈遞增或遞減的規律，右髖關節角速度在開始時刻和結束時刻的速度都是為負方向，說明關節在此時都是屈曲狀態，說明右髖關節的沒有做積極的轉動；然而右肩角速度全都為正方向，說明關節在此時都是伸展狀態，肩關節積極打開，有利于最后用力肩部的轉動將力量通過肘、腕、手作用到鉛球上。采用背向滑步的，隨著成績的遞增，左膝角速度和右髖角速度在開始時刻也呈遞增趨勢，反之，右肩角速度隨著成績的提高，不管在開始時刻還是在結束時刻都呈明顯地遞減趨勢。由此可知，在此階段，肩關節沒有積極地打開，沒有良好地伸展動作。通過兩種技術的比較，在所有成績中，不管是左膝角速度、右髖角速度還是右肩角速度，結束時刻均大于開始時刻，說明在此階段左腳蹬地積極有力，帶動膝髖關節蓄力傳向肩關節向投擲方向移動，加大了動量。

2.2、兩種技術在最后用力階段左膝、右髖、右肩關節角度特征的分析

表3 兩種技術在最后用力階段左膝、右髖、右肩關節角度一覽表

由表3可知：采用旋轉式技術推鉛球時，成績為18.63m、18.62m、17.90m、17.87m、17.85m時，它們的左膝角在開始時刻分別為 134.98°、138.10°、138.73°、139.59°、143.09°；結束時刻分別為 152.75°、148.19°、145.10°、145.77°、142.98°；右髖角在開始時刻分別為 138.65°、146.76°、148.29°、149.39°、150.22°；結束時刻分別為 148.20°、147.81°、145.73°、145.20°、143.51°；右肩角在開始時刻分別為 75.01°、69.03°、67.33°、66.88°、64.93°； 結束時刻分別為 138.72°、129.77°、128.87°、126.57°、120.86°；采用背向滑步技術推鉛球時，成績為 18.40m、18.25m、18.20m、18.15m、18.08m，它 們 的 左 膝 角 在 開 始 時 刻 分 別 為 130.48°、133.13°、136.62°、139.29°、140.02°； 結束時刻分別為 151.65°、149.13°、148.10°、145.67°、141.28°； 右髖角在開始時刻分別為 136.65°、140.56°、145.23°、150.39°、153.22°； 結束時刻分別為 147.25°、147.11°、145.93°、144.20°、142.91°； 右肩角在開始時刻分別為 74.21°、70.03°、69.33°、67.38°、66.43°； 結 束 時 刻 分 別 為 135.73°、130.77°、128.47°、126.37°、124.88°。通過上述數據可看出，采用旋轉式技術的，左膝角、右髖角和右肩角在結束時刻都是隨著投擲成績的提高而逐漸升高，左膝角在開始時刻隨著成績地提高呈遞減趨勢，反之，右髖角和右肩角在開始時刻隨著成績的提高呈遞增趨勢。采用背向滑步的，隨著成績地提高，左膝角和右髖角在開始時刻呈下降趨勢，右肩角無論在開始時刻還是結束時刻都是隨成績提升而提升，說明在此階段，隨著髖部的轉動，肩關節不是背弓的，是呈積極的伸展狀態。通過兩種技術的分析，得知旋轉加速與其他技術存在著差異，旋轉過程的加速依靠的是運動員順著慣性用力而不是突然地使上半身抬高，提高重心。采用兩種技術右髖角都有明顯地上升，下肢做了積極地蹬伸。由此可推論出在此階段，左膝、右髖、右肩的用順序和發力方向都是正確，符合技術要求。

2.3、兩種技術在最后用力階段身體重心與鉛球速度節奏特征分析

由實踐調查可知：采用旋轉式技術推鉛球時，成績為18.63m、18.62m、17.90m、17.87m、17.85m 時，重心高度在 1.23-1.25m 之間，重心高度相對比較平穩，沒有太大波動；鉛球速度在成績最好的18.63m這一投中，速度也是最大的，但并沒有規律可循，球速沒有隨著成績的提高而加大。采用背向滑步推鉛球時，在五投成績中，重心高度、速度以及鉛球速度都比旋轉的數值大。通過查閱相關資料可知：在此階段，鉛球速度和身體重心速度二者的差值偏大，整個“人—球”系統取得速度和動量也比較大，說明肌肉被充分利用了，所得的爆發力就越大，可以認為是技術合理動作流暢。而當二者的差值偏小時，有兩種情況：（1）整個“人—球”系統取得的速度和動量就會相對偏??；（2）最后用力階段人體肌纖維的爆發力不夠，且發力時間過長，器械的出手速度就相對較慢，因此，在采用旋轉技術時，建議馮杰加大對旋轉技術動作的掌控能力，加強技術動作的整體性和一致性。同時，也應加強自身肌肉的爆發力訓練，優化速度和動能的傳導結構，以獲得較大的“人—球”系統原始動能。

3、結論

旋轉式推鉛球鉛球速度小于背向滑步式，最后用力階段旋轉式比背向滑步式推鉛球能更有效的增加鉛球的速度。背向滑步式推鉛球獲得好成績是通過加長最后用力動作的直線距離來實現的；旋轉式推鉛球則是依靠身體轉動形成良好的身體扭轉狀態來實現的；旋轉式鉛球出手速度、出手角度和出手高度都優于背向滑步式，但兩種技術對出手高度的影響較小。通過幾投成績的對比，背向滑步推鉛球技術的成績相對穩定，更加易于掌握，動作簡單易于操作，難度系數相對較小。