蹦床運動員網上起跳的運動學分析

賈永耀，陳 靜

蹦床運動員網上起跳的運動學分析

賈永耀，陳 靜

太原理工大學體育學院，山西 太原，030000。

為了發現蹦床運動員技術動作的不足，給訓練提供參考，從而提高訓練效率。主要運用視頻解析法，以陽泉體育運動學校5名蹦床運動員為研究對象，通過對蹦床運動員網上起跳時運動學數據進行研究分析。研究表明運動員網上起跳時由于肩、髖、膝關節角度不理想，導致無法獲得更高的騰空高度。建議提高手臂與身體的協調性，增加髖、膝關節的肌肉力量。

蹦床運動；運動學；關節角度；網上起跳

隨著蹦床運動的發展，對運動員的技術水平要求已經越來越高，主要表現在動作的難度和高度。根據蹦床運動競賽規則，成套動作的穩定性和單個動作的騰空高度這兩個方面直接決定比賽成績。而影響這兩個方面的重要因素就是網上起跳動作的完成情況，而在網上起跳過程中，運動員從觸網開始到離網騰空運動員的各個關節很大程度上影響起跳的效果。文章采取實驗研究蹦床運動網上起跳過程中運動員身體的運動學規律，探索與各個環節相關的影響競技水平的因素。提出該如何調整身體姿勢和鍛煉關節力量，以此提高運動員的網上起跳的技術水平，提高運動成績。并且指出運動員起跳技術的不足，為蹦床運動的研究和具體訓練提供理論支持。

蹦床運動起跳動作需要劃分時段，王少峰[1]在“最佳蹬伸瞬刻”的基礎上依據重心速度的變化，將蹦床動作劃分為5個時刻，分別是（1）騰空階段；（2）加速下落階段；（3）減速緩沖階段；（4）蹬伸壓網過程；（5）起網階段。李東建[2]根據蹦床運動員完成動作期間身體姿態的變化將網上起跳分為5個階段：（1）屈髖、屈膝等待落網階段；（2）固定關節肌肉收縮，整體下壓落網階段；（3）擴大關節角度，主動登伸階段；（4）充分登伸階段；（5）被動上升階段。張家正等[3]將垂直跳過程中的能量轉換和質心運動的對應關系作為網上垂直跳技術時相劃分的依據，劃分為3個階段：（1）質心減速下落，動能轉化為勢能階段；（2）質心相對平穩，動力肌群內勢能轉化為彈性勢能階段；（3）質心反向加速，彈性勢能轉化動能階段。除此之外還有羅炯，李良標等人的一些劃分。本文中將蹦床動作簡單劃分為3個時段：騰空階段、入網階段、離網階段。本文研究的起跳則是落網至離網這個階段。

1 研究對象和研究方法

1.1 研究對象

陽泉體育運動學校5名國家一級蹦床運動員，基本情況見表1。

1.2 研究方法

1.2.1 研究設備 兩臺佳能高速攝像機，一個三維框架，視訊三維影像解析軟件。

表1 5名運動員基本情況

1.2.2 生物力學實驗分析

（1）視頻采集

2020年10月在山西省陽泉市體育運動學校，用2臺高速攝像機拍攝了5名運動員完成成套動作時網上起跳的全過程。2臺攝像機分為1機、2機，攝像機從正面和側面拍攝，1機與2機的拍攝角度為90°，進行定點拍攝，拍攝速度為200FPS/s，并選取其中48幀。首先進行框架的拍攝（圖1），期間保持攝像機位置不變，然后撤掉框架，5名運動員按順序進成套動作的拍攝。

圖1 三維框架拍攝

（2）視頻剪輯

先將拍好的框架導入系統中，建立坐標系。然后把2臺相機里拍攝好的視頻分別導入視訊視頻系統中進行剪輯合并（圖2）。剪輯后視頻保留從運動員空中下落著網至離網這一段，1機、2機視頻保證同步，然后手動點擊每一幀的關節點。系統自動處理得出本文所需要的數據。

圖2 將兩臺相機拍攝視頻合并

（3）所得數據與訓練對比分析

得出每名運動員的各個關節角度、壓網深度、身體重心上下左右的位移。把每一幀變化曲線圖（如圖3）制作成表，呈現出5名運動員完成網上起跳的身體各個關節角度，然后進行對比研究，并根據壓網深度、身體重心的位移進一步認識這些數據，使得研究結果能更好的指導訓練。

圖3 關節角度變化曲線

2 研究結果與分析

2.1 關節角度

由表2可以看出5名運動員剛剛觸網時除了趙**其余4名運動員肩關節都在正常水平，所以根據數據結合實際動作可以得出網上起跳過程中肩關節是越接近180°越好。張**的髖關節角度最大。王**的膝關節屈曲最明顯。在空中時運動員腳踝是繃直的，快要落網時迅速變成90°左右。何**的踝關節角度最大。

表2 5名運動員落網瞬間運動學參數

表3 5名運動員壓網最低點瞬間運動學參數

由表3可以看出在壓網最低點時5名運動員踝關節、肩關節角度相差得并不是很大，落網時膝關節角度增加，開始蹬伸。開始觸網直到最低點一直是蹬伸壓網的過程，髖、膝關節由屈曲變成伸直，直至接近180°。但是從表3可以看出在最低點王**明顯沒有充分蹬伸，張**的髖、膝關節角度最大，正確的壓網技術應該在最低點的時候肩、髖、膝關節角度均達到180°的理想狀態。羅炯等[4]認為，最佳蹬伸瞬刻是指運動員在每次人體下落著網時，當人體的重力勢能全部轉化為網的彈性勢能那一個時間點當著網緩沖達到“最佳蹬伸瞬刻”時用力蹬伸，網隨之再下降相應的量，達到一個新的更低的位置，接著網回復，人再被拋起、下落，如此循環往復。可以得出張**壓網技術最好。王**未能正確發力，從表中角度可以看出王**明顯身體不舒展，蹬伸不充分。

宋雅偉等[5]通過觀察踝關節的角度變化發現：（1）在觸網至網面最低點這個過程中，有伸髖伸膝動作，人體重心后移，同時踝關節角度逐漸變大，到達網面最低點時踝關節角度達到峰值，此階段是應力緩沖階段和彈性勢能轉化為肌肉化學能的關鍵階段。（2）在起網初期踝關節角度又變小，輕微屈髖屈膝，人體重心前移，踝關節角度由低點一直增大同時伴隨著伸髖伸膝，人體重心前移，進入起網的主要階段。（3）踝關節角度一直變大，直至離網。

由表4可以看出離網時踝關節角度迅速增加，正在為騰空時繃直腳尖做準備，5名運動員髖關節、膝關節都已經蹬伸充分，趙**肩關節角度變小的原因可能是過早的擺臂，使得角度改變。

2.2 壓網深度與重心位移

由表5可以看出張**的壓網最深，身體重心上下位移最大，王**壓網深度最小，身體重心上下位移也最小。趙**的重心左右位移最大。

壓網越深，網面的反彈力越大，運動員獲得的騰空高度越高。趙**蹬伸最充分所以其垂直位移大于王**。彭遠志[6]認為橫向位移分為技術性位移何非技術性位移。技術性位移無法避免，騰空高度越高橫向位移越大，而非技術性位移是由于遠動員身體控制能力差導致的可以通過針對訓練得到提高。張**的橫向位移比王**大的原因是張**的騰空高度大。趙**的橫向位移大則是因為手臂擺動錯誤造成的。

表5 5名運動員的身體位移運動學參數

3 結 論

（1）除了趙**，其余4名運動員每個階段的肩關節角度都接近180°，趙**身體重心橫向的位移最大，偏離了最初的起跳點，所以網上起跳動作過程中肩關節應該是越接近180°越好。

（2）在壓網至最低點時，髖關節、膝關節的角度反映了蹬伸是否充分，所以髖、膝關節在壓網最低點也是越接近180°越好。張**完成動作最舒展，蹬伸最充分，觀察重心縱向位移可以得知張**騰空高度最高。王**網上起跳動作是蹬伸最不充分的，所以騰空高度低。所有運動員都存在起跳不足，下肢蹬伸結束時髖、膝關節的角度有待增加。

（3）5名運動員全都采用全腳掌落網的姿勢，所以踝關節在落網瞬間是接近90°的，而在空中的時候教練員要求運動員繃直腳尖，所以離網后踝關節角度迅速增加。何**在落網時踝關節角度過大，可能是沒有及時由前腳掌落網過渡到全腳掌，導致身體重心橫向位移偏大。

4 建 議

（1）趙**需要加強肩部的力量訓練，還要注意手臂協同身體的節奏，使得肩關節在網上起跳過程中維持接近180°水平，使得力量集中在網面，減少翻轉的分力，從而減少橫向偏移。

（2）王**需要提高膝關節和髖關節的聯系，使落網時發力蹬伸更加協調，使得髖、膝關節在最低點時能夠完成蹬伸。

（3）建議運動員加強核心部位訓練，使得發力更協調，增加網面形變，獲得更高的騰空高度。

[1]王少峰.競技蹦床落網緩沖與蹬伸壓網階段矛盾體的力學分析[J].安康學院學報，2013，25（03）：71～73.

[2]李東建.蹦床運動垂直跳的初探[J].蹦床與技巧，2000，2（03）：3～7.

[3]張家正.對縱跳運動規律的初步探討[J].四川體育科學，1984（03）：68～76.

[4]羅 炯，周繼和，譚 進.我國蹦床網上女子單人自選動作分析[J].成都體育學院學報，2002，28（01）：82～85.

[5]宋雅偉，姚 達，孫 文.蹦床運動員著網起跳階段的表面肌電特征分析[J].北京體育大學學報，2011，34（02）：65～67.

[6]彭遠志.蹦床垂直跳技術的理論探析[J].西南師范大學學報（自然科學版），2007（05）：160～163.

Kinematics Analysis of Trampoline Athletes' Take-off

JIA Yongyao, CHEN Jing

School of Physical Education, Taiyuan University of Technology, Taiyuan Shanxi, 030000, China.

In order to find out the lack of technical movements of trampoline athletes, provide reference for training and improve training efficiency.Mainly using the video analysis method, taking five trampoline athletes from Yangquan Sports School as the research objects, the kinematics data of trampoline athletes during the online take-off are studied and analyzed.Studies have shown that athletes cannot obtain a higher flying height due to the imperfect angles of the shoulder, hip, and knee joints when they take off online.It is recommended to improve the coordination between the hands and the body and increase the muscle strength of the hip and knee joints.

Trampoline; Kinematics; Joint angle; Online take-off

1007―6891（2023）06―0074―04

10.13932/j.cnki.sctykx.2023.06.16

2021-02-22

2023-03-05

G838

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