柔道投技中大外刈技术的生物力学分析

柔道投技中大外刈技术的生物力学分析
摘要:本文以北京体育大学竞技体校8名优秀柔道运动员为研究对象,并把其分为优秀组和普通组各4名,采用生物力学录像解析的方法并结合运动解剖学的基本理论对两组运动员大外刈技术进行量化分析和评价,研究和剖析大外刈技术动作的运动原理和动作结构特征。

得出以下结论:①优秀组运动员在技术过程中动作的幅度和速度大于普通组,动作效果较普通组好。

②优秀组和普通组在右腿后刈阶段左臂动作存在技术不合理之处:即都是左臂用力后拉对方衣袖,而不是和右臂一起前推对方身体。

今后的训练中应对此加以重视和改进。

③优秀运动员大外刈技术的工作模式为:运动员左脚上步落在对方的右脚外侧,同时左臂向后拉对方身体,右手抓对方左前领向上提,使自己的身体贴紧对方,胸部挨着对方胸部。

然后重心移至左脚,右腿迅速前摆移至对方右腿后,脚尖向斜下,用右腿后部猛切别对方的右腿,身体前倾前压对方上体,同时双手配合用力前推,使对方向后仰卧摔倒。

tags:Judo Osoto gari Biomechanics Sports anatomy
柔道运动是两人徒手较量的竞技运动,运动员必须以对手的身体为目标,迫使对方失去身体平衡,进攻取胜,同时还要注意保持自己重心的动态平衡。

柔道技术主要包括投技和寝技两种技术。

大外刈技术是柔道投技中足技之一,它是当对方身体落在右脚时,施技者紧贴对方身体用右腿在对方右腿后面用力绊倒对手的技术。

在缤纷复杂的柔道技术当中,大外刈等传统的柔道投技技术是运动员练习最多、大小比赛中应用最广、比赛中成功最多最容易得分的主要技术手段。

查阅近20年关于柔道技术的文献,发现对柔道投技技术的研究数量并不多,现有的研究在很大程度上局限于技术现状的调查与分析、经验的总结,而且它们仅仅停留在技术层面上,缺乏针对性和实效性,很少对投技技术本身进行综合性的研究。

国内外应用生物力学三维运动学分析柔道投技技术动作的文章目前尚不多见,因此本研究即将尝试将三维运动学和运动解剖学应用于柔道投技大外刈动作的技术分析中,采集大外刈技术动作的相关参数,从技术动作中的环节位移、环节速度、环节角度,等参数研究大外刈技术动作的特征,对其动作进行量化分析和评价,找出优秀柔道运动员大外刈技术动作的特点和规律以及最佳运动模式,从而进一步改进运动员大外刈的技术,为我国柔道运动员的科学训练提供相应的理论参考和依据,为柔道运动员能在比赛中获得更好的成绩提供一定的帮助。

1.研究内容与方法
1.1 研究对象。

北京体育大学柔道运动员,男女各4人,共8人。

平均年龄为20.3±3.3岁,平均专项训练年限为7.0±2.1年,平均身高为1.72±0.04m。

其中健将级运动员5名,一级运动员2名,二级运动员1名。

1.2 研究方法。

1.2.1 专家访谈法。

在论文进行中,多次走访了有关柔道和生物力学专家,并在深入研究中获得有益的指导和建议。

并通过国家队和北京体育大竞技体校柔道队的3名教练员(王德英、孟昭瑞、王利群)分别对8名柔道运动员在实验中的大外刈技术动作表现进行评分,选取评分较高的4名运动员作为优秀组,以评分较低的4名运动员作为普通组,对比两组运动员运动学参数的差异,研究和剖析大外刈技术动作的运动原理和动作结构特征。

1.2.2 数理统计法。

将获取的资料和数据利用SPSS11.5、Excel2003等软件进行归纳统计。

优秀组和普通组两样本各个参数均数的比较采用独立样本t检验方法,显著性水平定为P＜0.05。

1.2.3 三维运动学测试法。

采用三维定点摄像的方法,用两部常速摄影机,一部置于运动员的后侧,一部置于运动员的左侧,两部摄像机主光轴约成90°。

拍摄频率为50Hz。

通过模拟比赛动作,让8名运动员在同一对手的对抗下进行大外刈技术2次,对运动员大外刈技术的整个过程进行拍摄。

用北京体育大学运动生物力学教研室开发研制的视迅图像解析系统对所拍摄录像进行分析,采用扎齐奥尔斯基人体模型,所得数据采用数字化滤波法进行平滑,截断频率为10Hz,用QTOOLS软件包进行变量计算,变量包含位移、速度、角度等。

获得原始数据以后,利用SPSS11.5、Excel2003等计算机软件对数据进行处理。

2.研究结果与分析
2.1 大外刈技术动作过程的阶段划分。

大外刈技术动作过程虽然时间非常短暂,但每一个瞬间都有其自身的特点和规律,环环相扣从而完成整个动作过程,因此为了更清晰、准确地说明大外刈技术动作的特点,特将整个动作过程划分为:T1准备、T2左腿上步、T3右腿前摆、T4右腿后刈和T5右脚落地5个阶段(划分以下肢的运动特征进行)。

2.2 大外刈技术中运动员上肢运动学参数。

2.2.1 左肘关节角度。

在上步和右腿前摆阶段中运动员左手要抓住对方的右袖向左后侧拉,左肩关节水平伸,使身体紧靠对方右部身体,左肘关节做屈曲动作,左肘角减小。

其中优秀组运动员的左肘角减小幅度呈大于普通组运动员的趋势。

说明优秀组运动员在该阶段左臂侧拉幅度较普通组大,身体和对方身体接触的更为紧密。

右腿后刈阶段,左手和右手一起用力前推对方身体,两肘关节伸展肘关节角度大幅度增大,但优秀组运动员的左肘角增大幅度和普通组运动员都比较小而且比较接近,另外从录像中可以看出优秀组和普通组运动员左肘关节角度的增大是伸展左肘继续后拉动作造成。

这说明运动员该阶段左臂的动作发生了错误。

正确的动作应该是:身体前倾,前压对方上体,两手用力前推,使其向后倒地。

2.2.2 右肘关节角度。

在左腿上步和右腿前摆阶段中运动员右手要抓住对方的左前领向前上提,右肩关节同时前伸,并用整个前臂向左前方推对方肩部,使身体紧靠对方身体,右肘角减小,优秀组运动员右肘角下降幅度要明显大于普通组。

说明优秀组运动员在前两阶段身体和对方身体接触的更加紧密。

右腿后刈阶段,右手抓对方左前领向左下推其肩部将其摔倒,肘关节后群肌肉收缩伸肘,右肘关节角度逐渐增大,普通组运动员在该阶段中右肘角的增值呈小于优秀组运动员的趋势。

说明普通组运动员在该阶段中右肘伸肘不够充分,前推幅度不够。

2.3 大外刈技术中运动员下肢运动学参数。

2.3.1 左膝关节角度。

在上步阶段中膝关节主动提膝、伸踏,然后脚着地制动,膝关节角度先减小后增大,8名运动员变化趋势十分相似。

右腿前摆阶段,支撑腿伴随着进攻腿的摆动,膝关节屈曲,一是可以使整个身体重心向前的速度得到缓冲,第二可以使膝关节处于最佳发力状态,为接下来的蹬伸动作提供更大的肌力矩。

在这一阶段运动员左膝角降低,优秀组运动员左膝角的降低幅度呈大于普通组的趋势,这说明普通组运动员该阶段中屈膝不如优秀组充分。

右腿后刈阶段,左膝关节积极地蹬伸,以便动量由左下肢向躯体再向右下肢传递,从而增加右腿后刈的速度,左膝角呈增大的趋势。

在这一阶段优秀组运动员左膝角的增幅明显大于普通组运动员,这说明优秀组运动员该阶段中伸膝较普通组充分。

2.3.2 右髋关节、膝关节角度。

上步阶段身体前移,但右脚并没离开地面,在右脚跟离地之前,右髋关节被动后伸,角度增大,当右脚跟离地后,右髋角又开始减小,在这一阶段中运动员右髋关节角度是先增大后减小。

而右腿一直保持提膝动作,右膝关节角度一直降低。

在右腿前摆阶段,运动员左腿支撑着整个身体重量,右侧大、小腿分别以髋关节、膝关节为轴转动屈髋、屈膝,右髋角降低,优秀组和普通组运动员右髋角降幅差异不大。

而右膝前摆到最前方时前伸,右膝角先减小后增,在前摆结束时刻优秀组运动员右膝关节角度明显大于普通组运动员。

说明优秀组运动员在前摆阶段后期膝关节前伸较其他运动员充分,这样能产生更好的后刈效果。

右腿后刈阶段,各环节就以不同的速度围绕各关节点旋转,大腿、小腿分别绕髋关节、膝关节的额状轴向后转动,完成髋关节伸、膝关节屈动作,在这一阶段优秀组运动员右髋角度的增长值明显大于普通组运动员。

说明优秀组运动员右侧大腿后摆幅度较大,伸髋较普通组充分。

2.3.3 左踝关节速度。

在上步阶段中,运动员通过送髋、提膝、伸踏、左脚着地等一系列连续的动作将身体的重心降低和前移,左踝速度先增大后降低,优秀组运动员在该阶段平均速度要稍小于普通组运动员,说明优秀组运动员上步速度比普通组运动员慢。

在右腿前摆、后刈阶段,左脚全脚掌着地,重心逐渐落在左腿上,左腿因为要支撑身体的重量以及维持身体的平衡而开始制动,所以左踝关节的速度逐渐降低,在这两个阶段中运动员左踝速度平均值较小,但优秀组运动员平均速度呈小于普通组运动员的趋势,说明优秀组运动员在该阶段中左腿的稳定性比普通组运动员好。

2.3.4 右髋关节、膝关节、踝关节速度。

左腿上步阶段,左腿的上步带动整个身体前移,因此右腿各环节速度同步增加,由于右脚掌没有离开地面所以它们的速度值较小,优秀组运动员右髋、膝和踝在这一阶段的速度要小于普通组运动员,这主要是因为优秀组运动员左腿上步速度慢于普通组运动员造成的。

右腿前摆阶段,右腿屈髋、屈膝、提腿,膝关节迅速向前上举,膝关节上举至最大高度(前摆到左膝前方)时,右髋、膝和踝的速度达到最大。

然后膝关节打开使股二头肌等屈膝肌群被动拉长以便为接下来的后刈阶段中屈膝做准备,右髋、膝和踝的速度也随之降低。

在这一阶段中优秀组运动员右髋、膝和踝速度平均值明显高于普通组运动员,这说明优秀组运动员屈髋、伸膝时肌肉用力更充分,动作节奏更快。

右腿后刈阶段,各环节以不同的速度围绕各关节点旋转,髋关节的速度是最小的。

在小腿接触到对方的小腿之前,右膝关节和右踝关节的速度是一直增大的,在接触瞬间它们同时达到该阶段中的最大值。

当右腿与对方小腿接触后由于对方的阻力,右腿各环节的速度开始下降,在与对方小腿分开后又开始增大。

在这一阶段中普通组运动员右髋、膝和踝速度的平均值明显高于优秀组运动员,这说明普通组运动员右腿伸髋、屈膝的力度不如优秀组运动员大,动作节奏不够连贯,后刈效果不好。

2.4 大外刈技术中运动员躯干角度参数。

2.4.1 躯干前倾角度。

运动员在上步阶段,通过上步身体姿势经过调整后在上步结束时刻运动员基本上达到了相近的躯干前倾角度,优秀组运动员与普通组运动员之间无明显差异。

在右腿前摆阶段,运动员左肩下沉,躯干前屈,在这一阶段运动员躯干前倾角度逐渐下降,但普通组运动员躯干前倾角度下降幅度明显低于优秀组。

说明普通组在该阶段左肩下沉不够,左手下拉幅度比优秀组运动员小。

右腿后刈阶段,右腿由前方快速向后方摆动,髋关节带动膝关节和踝关节一起抬高,腹直肌、腹内斜肌、腹外斜肌的收缩使运动员快速收腹,同时两臂前推对方,两肩下沉,躯干大幅度前屈,优秀组运动员躯干前倾角度下降幅度明显大于普通组运动员。

说明优秀组运动员腹肌屈体的力度、右肩下沉两臂前推的力度和幅度要明显好于普通组。

2.4.2 躯干扭转角度。

运动员在上步阶段,由于肩髋旋转的方向一致,所以躯干扭转角度变化不大。

优秀组运动员与普通组运动员之间差异不大。

在右腿前摆阶段,运动员左手抓住对方的右袖向自己的左腋下拉,左肩下沉,上部躯干向左侧倾斜同时向右轻度旋转。

但普通组运动员在前摆结束时刻的躯干扭转角度明显低于优秀组。

说明普通
组在该阶段身体向左侧倾斜和向右扭转的幅度不够。

当躯干达到最大相对扭转后(右肩达最后方时),右腿前摆阶段结束进入右腿后刈阶段,在右侧腹外斜肌拉长后的弹性回缩和主动收缩两种力量的作用下,躯干上部绕身体纵轴快速转动。

与右腿前摆阶段不同的是这次旋转是逆时针方向,而且转动幅度要大。

但普通组运动员在这一阶段的差值明显低于优秀组,说明普通组运动员在右腿后刈阶段中躯干向左的转动和右手前推的幅度不如优秀组充分。

2.5 大外刈技术中运动员重心参数。

2.5.1 重心高度。

在左腿上步阶段,运动员身体基本上是横向移动,优秀组和普通组运动员的重心高度下降值较低而且比较接近,两组运动员在该阶段中对整个身体重心的控制比较一致。

在右腿前摆阶段,左腿轻微的屈膝,躯干前屈左肩下沉,运动员重心高度明显下降,优秀组运动员的重心高度下降值呈高于普通组的趋势。

说明普通组运动员在右腿前摆阶段左腿并没有充分屈膝。

右腿后刈阶段,各运动员重心下降不明显,但优秀组运动员的重心高度下降值明显低于普通组在这种状态下有利于右腿达到最好的后刈效果。

2.5.2 重心速度。

在左腿上步阶段,运动员通过上步将身体的重心前移,优秀组运动员重心速度呈低于普通组运动员的趋势。

说明在该阶段优秀组运动员身体速度的加速稍差于普通组。

在右腿前摆阶段,左脚着地后左腿开始制动,身体重心的速度在这个过程中逐渐下降。

优秀组运动员该阶段重心速度的差值要明显大于普通组运动员。

说明在该阶段优秀组运动员身体重心动量的传递做的较为理想。

右腿后刈阶段,各运动员重心速度较小,优秀组运动员重心速度明显低于普通组运动员。

说明在该阶段优秀组运动员身体的稳定性要好于普通组,有利于右腿达到更好的后刈效果。

3.结论与建议
3.1 优秀组运动员在技术过程中动作的幅度和速度大于普通组,动作效果较普通组好。

3.2 优秀组和普通组在右腿后刈阶段左臂动作存在技术不合理之处:即都是左臂用力后拉对方衣袖,而不是和右臂一起前推对方身体。

今后的训练中应对此加以重视和改进。

3.3 优秀运动员大外刈技术的工作模式为:运动员左脚上步落在对方的右脚外侧,同时左臂向后拉对方身体,右手抓对方左前领向上提,使自己的身体贴紧对方,胸部挨着对方胸部。

然后重心移至左脚,右腿迅速前摆移至对方右腿后,脚尖向斜下,用右腿后部猛切别对方的右腿,身体前倾前压对方上体,同时双手配合用力前推,使对方向后仰卧摔倒。

参考文献
[1] 邹静、李文寿.吊环十字支撑动作的力学和肌电研究.中国体育科技,1999,35(9):36~39
[2] 王贵彬.跆拳道横踢技术动作特征的三维图像分析及其探讨:[硕士学位论文]武汉:武汉体育大学,2007
[3] 卢德明主编.运动生物力学测量方法.北京:北京体育大学出版社,2001.5
[4] 刘卉.三维摄影(摄像)解析中人体关节角度计算方法.北京体育大学学报.2004(6):767~76
[5] 李金山.对我国少年男子柔道技术现状的调查与分析.体育成人教育学刊,2004,20(3)
[6] 郝新艳.我国优秀女子柔道选手比赛中技术特点的调查与分析.体育科技,2001,22(4)
[7] 冷春慧、张永红.女子柔道“吊袖背负投”技术及其运用.辽宁体育科技,2004,26(4):91~94
[8] 刘米淳.背负投技术在女子柔道比赛中的作用.上海体育学院学报,1995.12
[9] 刘国平.对田勇在比赛中采用背负投技术取胜的原因初探.上海体育学院学报,第18卷增刊
[10] 付强.柔道投技施技的要领及其训练方法.教练园地
[11] 张连强、马波.浅析柔道投技的进攻时机.西安体育学院学报,2000,14(2):60~62
[12] 杨红梅、张乔真.联络技及小内刘和背负投技术的配合使用.教练园地
[13] 钟成娣.对男子柔道中小级别运动员在比赛中运用背负投技术的分析研究.北京教育学院学报(自然科学版),2007,2(2):27~29
[14] 庞军、宋利山.不同负荷下男子挺举的生物力学特征.西安体育学院学报,2003,20(2):60~62。