米衛(wèi)國，楊再淮

射箭項目技術動作外觀簡單，源于復雜的內(nèi)部機制，動作外觀的簡單性往往容易忽視對技術動作機制規(guī)律的認識，但這一項目制勝規(guī)律具有復雜性，它既有別于射擊類項目的某些特征，同時也有自身特有的一些規(guī)律，它需要出眾的心理適應能力，更需要特殊的力量體能基礎，運動員要在承受相當?shù)牧α控摵蓷l件下保持穩(wěn)定，需要科學合理的專項技術動作結構。

近些年來，我國的射箭運動項目無論是規(guī)模與水平都有所增長，出臺了一些選拔優(yōu)秀運動員的新方法、新舉措，客觀上推動了射箭項目的發(fā)展。但在優(yōu)秀運動員的比賽訓練實踐中，射箭運動競技項目科研攻關與服務意識相對薄弱，經(jīng)驗和感覺判斷在射箭技術訓練中仍然占有相當?shù)谋壤?/p>

隨著競技體育訓練科學化的發(fā)展，測量技術進一步完善，研究方法也更為精細可靠，能掌握專項技術訓練中的一些復雜問題。本研究擬從射箭技術原理及精準可靠的生物力學測量測量方法的基礎上，從運動學角度出發(fā)，測量分析優(yōu)秀射箭運動員技術特點和規(guī)律，為高水平射箭運動員專項技術科學化訓練提供參考。

1 對象與方法

1.1 研究對象

本研究以10名奧運會射箭運動員和7名上海隊優(yōu)秀射箭運動員為研究對象，分別對他們參加北京奧運會、第十二屆全運會賽前備戰(zhàn)考核賽中的專項技術數(shù)據(jù)進行分析討論。

1.2 研究方法

1.2.1 文獻資料法

文獻資料收集檢索主要通過《中國期刊數(shù)據(jù)庫》，國家體育總局射擊射箭運動中心網(wǎng)站及其出版《射擊射箭運動雜志》和有關匯編材料，國際射箭協(xié)會網(wǎng)站、中國期刊網(wǎng)、SportsDiscus等數(shù)據(jù)庫獲取相關射箭項目的研究文獻。

1.2.2 影像解析法

對訓練和比賽錄像進行常、高速攝錄及編輯處理，以運動視頻分析軟件對技術錄像進行處理和分析，獲取箭速、技術動作環(huán)節(jié)的時間參數(shù)，以及專項技術動作的有關運動學數(shù)據(jù)。

1.2.3高速三維紅外線測量法

采用Qualisys高速三維紅外動態(tài)跟蹤測量法，對運動員在訓練考核賽中完成動作時的運動學三維數(shù)據(jù)進行采集與分析。

1.2.4 測試指標

時間指標：射箭完成各技術動作環(huán)節(jié)的時間，包括開舉弓、持續(xù)用力及瞄準、撒放（放箭）時間，即弓弦脫離勾弦手指所用的總時間，由于撒放時間非常短，常規(guī)拍攝頻率難以滿足需要，研究中采用1 200幀的拍攝頻率來觀察運動員射箭技術動作的撒放時間。

速度指標：撒放后，箭枝飛行速度參數(shù)，數(shù)據(jù)來源于兩方面，奧運會選手的箭枝速度參數(shù)來源于國際箭聯(lián)比賽現(xiàn)場直播提供的數(shù)據(jù)，上海隊優(yōu)秀運動員的箭枝速度參數(shù)以影像解析方法獲取。

位移指標：即開弓穩(wěn)定用力及撒放兩個技術環(huán)節(jié)持弓臂三維位移參數(shù)，位移參數(shù)以高速紅外三維運動捕捉的方法采集獲取，采樣頻率為300 Hz。

2 結果與討論

2.1 聲—動反應時變化規(guī)律

射箭運動中的弓把定位片是提示開弓拉距到位的裝置，拉距到位提示運動員每個動作的弓弦對箭的推力一致，在射箭運動的發(fā)展歷程中，定位片是了不起的發(fā)明，自從有了這個小彈簧片，射箭運動水平得以大幅度提高，世界紀錄不斷被刷新。射箭運動員的聲—動反應時是指運動員繼續(xù)用力瞄準，拉響定位片后（定位片響即提示拉距到位），運動員立即開始撒放動作，這一系列連續(xù)的動作是運動員多年的訓練和比賽中形成的聲—動條件反射的牢固動力定型。國際上優(yōu)秀運動員參加北京奧運會時的聲―動反射如表1，表2為上海隊射箭運動員的聲―動反應時數(shù)據(jù)。

從表1、表2看，上海隊優(yōu)秀射箭運動員與國際優(yōu)秀運動員的數(shù)據(jù)相比較，在聲—動反應上存在的差異性較大，主要表現(xiàn)在，平均聲—動反應時間較長，并且多數(shù)隊員聲—動反應存在較大的差異性。還有個別運動員的聲―動反應數(shù)據(jù)異常低，小于人的生理反應極限，其中朱××的數(shù)據(jù)說明，她在訓練中拉響定位片時，沒有聽定位片的聲音撒放信號，完全依靠對動作的感覺來完成開弓、繼續(xù)用力拉響定位片并完成撒放的，說明她在當時的訓練過程中，動作具有較高的一致性，技術動作感覺精準，但另一方面，也說明她的專項技術表現(xiàn)沒有利用定位片的功能。

數(shù)據(jù)分析還顯示，無論是參加奧運會的頂級選手，還是上海隊優(yōu)秀運動員，多數(shù)在比賽開始的前2箭聲―動反應較慢，出現(xiàn)了動作的調(diào)整適應過程，其原因可能是剛進入場地，對比賽環(huán)境和心理上還未完全適應，不能即刻全身心進入狀態(tài)，另外，決賽的氛圍導致動作反應變慢、動作上出現(xiàn)求穩(wěn)、長時間瞄準、撒放猶豫的現(xiàn)象。

頂級奧運射箭選手的聲—動反應特點是時間短，多數(shù)箭次動作反應0.12～0.14 s之間，比較接近人的生理反應極限，這一結果與H.Ertan[1]等人的研究結果部分相似（研究認為，優(yōu)秀選手聲—動反應為100 ms左右，初級射箭運動員和非射箭運動員的聲動反應為200～300 ms之間），優(yōu)秀射箭運動員在拉響定位片與完成撒放動作之間的時間較短，當運動員的狀態(tài)發(fā)生改變時，聲—動反應也發(fā)生變化，一般情況下，當開弓繼續(xù)用力過程或撒放動作出現(xiàn)問題時，聲動反應時間變長；當動作感覺靈敏，狀態(tài)比較好時，聲—動反應表現(xiàn)出速度快的特點。頂級射箭選手聲—動反應的另一個特點是一致性好，這說明撒放動作呈現(xiàn)高度自動化特點。從數(shù)據(jù)也可以看出，奧運會冠軍和世界著名的射箭運動員樸成賢也有聲—動反應小于0.1的情況，即她們在這幾箭的動作過程中沒有聲—動反應過程，沒有聽響片的指示信號，而是依靠動作感覺拉距到位，成功完成撒放動作。因此，優(yōu)秀的運動員不僅僅依靠響片的聲音提示完成撒放，也能依靠對專項動作的感覺順利進行撒放。當動作達到滿弓的時候，運動員可以感覺到身體完全處于繃緊狀態(tài)，隨著訓練經(jīng)驗的積累，即使沒有響片的聲音，運動員也能夠根據(jù)自己身體的感覺，準確地把握撒放時機，并順利完成撒放動作。撒放動作不是專門做出來的，是開弓動作的延續(xù)，在拉響定位片的同時撒手放箭。李起式[2]認為，撒放是發(fā)生在感覺定位片發(fā)出聲音的一瞬間，定位片的激活是放箭中一個階段，必須能察覺或感覺到，而不是能聽到，這可能是一種難于領悟的理念。如果當運動員等著去聽定位片發(fā)出的聲音，然后才撒放，則有意識地將思維轉向了定位片，將再次失去與背肌的連接，影響了動作的流暢性和一致性。

2.2 射箭關鍵技術環(huán)節(jié)時間變化規(guī)律

2.2.1 撒放時間與動作效率

撒放時間是與撒放效率緊密相關的一個指標，撒放時，弓弦推開勾弦手指推動箭向前加速，此刻勾弦手指對弦的拉力方向與箭飛行的方向相反，該作用力對箭而言作負功，負功的大小與反向移動的距離，或松開手指的時間成正比。根據(jù)沖量定理推導：

從表3可知，總體上看，優(yōu)秀運動員的撒放時間呈現(xiàn)較高的一致性，但同時我們也發(fā)現(xiàn)，不同的運動員，甚至同一名運動員在不同的箭次中，撒放時間還是表現(xiàn)出一定的差異性。如果運動員的撒放動作出現(xiàn)明顯反向，或撒放方式出現(xiàn)變化時，一般都能體現(xiàn)在撒放時間上。從數(shù)據(jù)上看，優(yōu)秀運動員的撒放時間（以勾弦手指脫弦的時間為準）在10～18 ms之間，當狀態(tài)發(fā)生改變時，撒放時間變化幅度可達30 ms。由沖量定理可知，撒放時間越短，撒放動作的效率越高，運動員在訓練中每組次的數(shù)據(jù)一般變化不大，但在不同的訓練階段，撒放時間可發(fā)生較大變化。

從弓弦對箭枝推動的力學原理來分析，如果一名運動員完成撒放的時間越短，那么他動作的效率就越高，產(chǎn)生的箭速也就越高，動作變形的可能性也越小，越有利于形成正確的技術動作定型。

表1 優(yōu)秀射箭運動員在北京奧運會比賽中聲―動反應時（s）TableⅠ Sound-Action Response Time of the Elite Archers in the Competitions of Beijing Olympic Games (s)

表2 上海隊優(yōu)秀射箭運動員聲－反應時（s）TableⅡ Sound-action Time of Shanghai Elite Archers (s)

表3 上海優(yōu)秀運動員撒放時間參數(shù)（s）Table Ⅲ Parameters of the Release Time of Shanghai Elite rchers (s)

2.2.2 開弓及持續(xù)用力關鍵技術環(huán)節(jié)用力時間變化規(guī)律

開舉弓時間為運動員舉弓、開弓兩個動作，有些運動員在舉弓的同時完成開弓動作，也有不少運動員先將弓把平穩(wěn)舉至接近水平，再完成開弓動作，依個人的動作習慣有所不同，無論運動員采取何種方式完成上述動作，都以最穩(wěn)定、順利完成后續(xù)的瞄準、持續(xù)加力、撒放為準。表4、表5分別為上海隊優(yōu)秀男、女運動員在備戰(zhàn)全運會訓練期間的開舉弓、持續(xù)用力主要技術環(huán)節(jié)時間參數(shù)。

表4數(shù)據(jù)說明上海優(yōu)秀男子運動員的主要技術環(huán)節(jié)的時間參數(shù)差別不大，不同的運動員在開舉弓段的時間驚人的一致，無論是不同的運動員個體，還是在不同的訓練階段，數(shù)據(jù)差異不大，標準差極小，這是多年系統(tǒng)訓練形成的動作自動化的結果。從射箭運動技術角度看，如果僅從時間角度考慮，說明開舉弓階段技術環(huán)節(jié)是優(yōu)秀射箭運動員必具備的精確技術細節(jié)，也說明這一階段不是射箭技術動作的難點和關鍵。從表5中的數(shù)據(jù)不難發(fā)現(xiàn)，女子運動員開舉弓數(shù)據(jù)也呈現(xiàn)較高的一致性，與男子不同的是，女子運動員的開舉弓時間要短，節(jié)奏上要快得多。

從表4、表5看，持續(xù)用力段總的時間均在2 s左右，但標準差卻要大得多，總體上看，女子運動員在持續(xù)用力技術環(huán)節(jié)要較男子運動員穩(wěn)定性高。這兩個技術環(huán)節(jié)的時間差異可與運動員的動作概念、力量素質、技術水平、比賽環(huán)境等等因素有關?，F(xiàn)代射箭運動技術要求動作流暢、節(jié)奏明快、動作穩(wěn)定、一致性強，在數(shù)據(jù)上體現(xiàn)為時間相對要短、不同箭次技術環(huán)節(jié)的時間變化要小。

表4 上海優(yōu)秀男子運動員在不同階段技術環(huán)節(jié)時間參數(shù)（s）TableⅣ Technique Time Parameters of Shanghai Elite Male Archers at the Different Stages (s)

表5 上海優(yōu)秀女子射箭運動員技術環(huán)節(jié)時間參數(shù)（s）TableⅤ Technique Time Parameters of Shanghai Elite Female Archers (s)

2.3 箭速指標分析

箭速是矢量參數(shù)，它有大小，也有方向，是運動員完成一系列連續(xù)動作后的效果體現(xiàn)。如果不考慮箭道因素，箭速指標確定了箭枝著靶環(huán)數(shù)。因此，箭速從另一角度考量了運動員的技術水平，并且比環(huán)數(shù)成績指標更能體現(xiàn)運動員的實際運動技術狀態(tài)。它消除了器材、箭道因素等等一系列可能影響箭枝著靶的差異性，以及由此可能作出的錯誤判斷。

從表6、表7看出，奧運會選手和上海隊優(yōu)秀射箭運動員的箭速情況看，男子射箭運動員箭速要高得多，主要得益于男子運動員的弓重磅數(shù)高，而上海隊男子運動員的箭速與奧運會男子冠、亞軍的箭速比較接近，但在一致性上，上海男子2名優(yōu)秀運動員顯然要差些，分別達到3.6 km/h和3.5 km/h,而奧運會頂級選手僅為0.5 km/h和1 km/h。說明這兩名優(yōu)秀男子選手與奧運會頂級選手在動作一致性上還存在一定的差距。我國優(yōu)秀女子運動員與韓國頂級選手相比，有差別，但差別不大。

表6 奧運會女子射箭運動員箭速指標（k m/h）TableⅥ Arrow Speed Indices of the Female Archers at the Olympics(km/h)

表7 優(yōu)秀男子射箭運動員箭速指標（k m/h）TableⅦ Arrow Speed Indices of the Elite Male Archers (km/h)

2.4 優(yōu)秀射箭運動員手部位移變化規(guī)律

2.4.1 射箭弓把穩(wěn)定性與偏移曲線

射箭運動員動作穩(wěn)定性是影響箭枝命中率的關鍵因素，但穩(wěn)具有相對性，不穩(wěn)是絕對的，越是求穩(wěn)，越不利于技術的發(fā)揮。研究中，我們采用高速（3 00 fps）三維紅外動作分析系統(tǒng)來分析運動員在賽前備戰(zhàn)過程中的持弓臂的動作偏移發(fā)生規(guī)律。

圖1顯示的是射箭運動員由開舉弓、持續(xù)用力瞄準到撒放過程中，持弓臂水平面的位移典型變化曲線，曲線前段半段波動平穩(wěn)，顯示開舉弓階段逐漸進入瞄區(qū)的動作過程，優(yōu)秀運動員一般偏移也就在10 cm左右；在曲線后半段，進入瞄區(qū)后，動作平穩(wěn)，且偏移極小，在1～3 mm內(nèi)。曲線末端的最大偏移發(fā)生在撒放動作過程中，一般在接近波谷段箭離弦，此后，持弓臂偏移不對箭枝產(chǎn)生任何影響。不難看出，最大偏移是影響箭枝飛行方向的最主要因素，而不是瞄準段的穩(wěn)定性，當然，它們亦是相互影響、相互作用的。

圖1 射箭技術動作過程中手部矢狀面偏移曲線Figure1 Hand Sagittal Offset Curves in the Process of Archery Technical Movement

2.4.2 勾弦手反向動作位移與持弓臂的三維位移指標

反向動作是指運動員在撒放箭枝瞬間，勾弦手在弓弦的牽引下向箭飛行方向產(chǎn)生輕微運動，這一作用力對箭枝作負功，削弱了弓弦推動箭枝的作用力。由功能原理可知，反向運動的幅度越大，對箭枝所做負功越多，那么撒放后離弦之箭的飛行速度也降低，不利于保持動作穩(wěn)定和著靶精度。

從表8中的數(shù)據(jù)可以看出，優(yōu)秀運動員也普遍存在反向動作現(xiàn)象，這可能與撒放動作模式有關。他們的差異在于不同的運動員反向幅度有所不同，幅度最大的有8 mm，多數(shù)在2 mm左右，有些運動員在每次反向動作幅度比較一致，如張××反向數(shù)據(jù)為2 mm左右，錢××為4 mm，劉××為3 mm左右；有個別運動員反向動作幅度與持續(xù)用力動作時間有較密切的關系，如劉×，當持續(xù)用力時間達到5 s左右時，反向動作大幅度增加，同時，持弓臂位移較大，穩(wěn)定性大幅度降低，勢必影響箭枝著靶命中率；也有部分運動員持弓臂表現(xiàn)出異常的穩(wěn)定性，如朱××、錢××、張××，雖然也出現(xiàn)持續(xù)用力時間過長的情況，但持弓臂三維位移并沒有出現(xiàn)較大變化，表現(xiàn)出較強的動作穩(wěn)定性和動作控制能力。

3 小結

3.1 射箭技術運動學分析指標體系中，聲―動反應時、撒放時間、技術環(huán)節(jié)時間、箭速、高精度勾弦手及持弓臂三維位移等參數(shù)的綜合運用，能夠從不同角度有效地反映優(yōu)秀運動員的專項技術狀態(tài)水平。

3.2 優(yōu)秀射箭運動員專項動作運動學表現(xiàn)具有聲―動反應快、撒放時間短、箭速高、主要技術環(huán)節(jié)節(jié)奏明快的特征，技術動作具有良好的動作穩(wěn)定性和一致性。

表8 上海隊5名優(yōu)秀運動員持續(xù)用力時間與反向及持弓臂三維位移TableⅧ 3D Shift of the Sustained Tension Time, Reverse Action and Bow-holding Arm of the 5 Elite Shanghai Archers

3.3 反向動作在優(yōu)秀射箭運動員中亦具有一定普遍性，但反向的幅度、反向的一致性程度個體差別較大，能夠有效地反映射箭運動員的技術狀況.反向動作可能受其它技術環(huán)節(jié)動作的影響，亦可能與撒放方式、動作控制能力有關，優(yōu)化撒放方式、減小反向動作幅度，增強動作控制能力是提高射箭技術水平的重要途徑，反向動作的機制及作用有待更深入的研究討論。

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