劉存忠

(廣州體育學(xué)院武術(shù)系,廣東 廣州 510500)

武術(shù)散打鞭腿動(dòng)作二次發(fā)力特征剖析

劉存忠

(廣州體育學(xué)院武術(shù)系,廣東 廣州 510500)

應(yīng)用三維影像測量系統(tǒng),測試支撐腿和進(jìn)攻腿各關(guān)節(jié)角度參數(shù),從運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)角度出發(fā),根據(jù)散打鞭腿技術(shù)動(dòng)作可分為5個(gè)運(yùn)動(dòng)環(huán)節(jié)的結(jié)束點(diǎn)和各環(huán)節(jié)的中段點(diǎn)確定9個(gè)取值點(diǎn)。運(yùn)用其數(shù)據(jù)解析對腰部二次發(fā)力進(jìn)行特征剖析。研究結(jié)果表明：1)鞭腿擊打過程中支撐膝關(guān)節(jié)T3到T3-4大于T3-4到T4,髖關(guān)節(jié)角度T3到T3-4小于T3-4到T4。2)進(jìn)攻腿膝和髖關(guān)節(jié)T3-4小于T3-4到T4,髖軸和肩軸夾角增大。這些現(xiàn)象證明了散打鞭腿動(dòng)作擊打前瞬間,軀干進(jìn)行了二次扭轉(zhuǎn),即腰部出現(xiàn)了第二次發(fā)力現(xiàn)象。

散打;鞭腿;二次發(fā)力;運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)

在散打比賽中,鞭腿動(dòng)作是一項(xiàng)使用率較高的技術(shù)。在實(shí)戰(zhàn)中鞭腿動(dòng)作使用率較高,但相關(guān)研究分析發(fā)現(xiàn),散打鞭腿在實(shí)戰(zhàn)中的得分率較低[1-2]。較高的鞭腿使用率和較低的得分率矛盾說明了比賽中鞭腿動(dòng)作時(shí)機(jī)選擇的重要性,同時(shí)也說明了散打鞭腿動(dòng)作完成存在一定程度的質(zhì)量問題。因此,本文將從散打鞭腿腰部二次發(fā)力的角度出發(fā),對其發(fā)力的特征進(jìn)行動(dòng)作剖析,以期為散打鞭腿動(dòng)作的訓(xùn)練提供參考。

1 研究對象與方法

1.1研究對象選取廣東省男子散打隊(duì)運(yùn)動(dòng)員5名,其中3名運(yùn)動(dòng)員為國家健將級,2名為國家一級,運(yùn)動(dòng)員平均年齡為22.3±3.5歲,身高為170.4±6.7厘米,體重為65.2±6.8公斤,運(yùn)動(dòng)年限為6.1±2.1年。

1.2研究方法

1.2.1 訪談法

針對散打鞭腿動(dòng)作腰部二次發(fā)力原理、錄像數(shù)據(jù)處理等問題,課題組成員分別訪談了武漢體育學(xué)院和上海體育學(xué)院多名運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)教授;在解決運(yùn)動(dòng)技術(shù)環(huán)節(jié)劃分及運(yùn)動(dòng)技術(shù)動(dòng)作與發(fā)力的銜接方面,特地訪談了北京體育大學(xué)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)和運(yùn)動(dòng)解剖學(xué)教授,同時(shí)對在一線訓(xùn)練的教練和運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行了訪談。

圖1 攝像方法簡示

1.2.2 圖像解析法

測試儀器為SONY-PMW-EX280數(shù)碼攝像機(jī),ARILL-APAS系統(tǒng)(美國)、三維DLT輻射框架(中國)。選取鞭腿支撐腿和進(jìn)攻腿動(dòng)作時(shí)間、各關(guān)節(jié)速度角度等參數(shù)。測試前,要求熱身10-15分鐘,并進(jìn)行適應(yīng)性測試。正式測試時(shí),選取3-6次鞭腿中最好一次作為采樣數(shù)據(jù),其余備用。用APAS系統(tǒng)對采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行同步校正解析,采用DLT法合成各關(guān)節(jié)點(diǎn)的三維坐標(biāo),參照系統(tǒng)人體模型(21個(gè)關(guān)節(jié)點(diǎn),25個(gè)環(huán)節(jié)控制點(diǎn)),采用數(shù)字濾波法進(jìn)行數(shù)據(jù)平滑(濾波12)。 A、B為兩臺數(shù)碼攝像機(jī),A機(jī)位于沙包打擊點(diǎn)的正方向12米處,B機(jī)位于沙包打擊側(cè)向且與A機(jī)互成70°等距位置,機(jī)高1.2M,在拍攝現(xiàn)場內(nèi)放置一可控制的光源以便進(jìn)行同步處理(見圖1)[1-3]。

2.1鞭腿動(dòng)作階段劃分

根據(jù)散打鞭腿動(dòng)作特點(diǎn)及觀察腰部二次發(fā)力(轉(zhuǎn)體)的需要,鞭腿動(dòng)作共設(shè)9個(gè)取值點(diǎn),分別為T1、T1-2、T2、T2-3、T3、T3-4、T4、T4-5、T5。T1：從起始到左腳墊步至身體重心前移結(jié)束。T1-2：T1和T2中間值。T2：進(jìn)攻腿屈膝提腿結(jié)束。T2-3：T2和T3中間值。T3：進(jìn)攻腿挺髖扣膝。T3-4：T3和T4中間值。T4：打擊沙包,接觸沙包。T4-5：T4和T5中間值。T5：進(jìn)攻腿打擊動(dòng)作結(jié)束,支撐腿腳跟外旋進(jìn)攻腳回收落地[1-3]。

2.2鞭腿動(dòng)作二次發(fā)力角度特征

2.2.1 支撐腿關(guān)節(jié)角度特征

(1)支撐腿膝關(guān)節(jié)角度保持重心穩(wěn)定,上動(dòng)下停。

表1 支撐腿膝關(guān)節(jié)3D角度合成各階段結(jié)果(單位：度)

圖2 支撐腿膝關(guān)節(jié)3D角度合成各階段

支撐腿在鞭腿過程中的支點(diǎn)作用對身體平衡的維持至關(guān)重要,因?yàn)樵诒尥鹊倪^程中,身體重心的調(diào)整需要通過支撐腿各關(guān)節(jié)相互間的調(diào)整進(jìn)行調(diào)節(jié)[1]。進(jìn)攻腿的屈膝提腿、挺髖扣膝及擊打等環(huán)節(jié)的高質(zhì)量完成需要支撐腿支點(diǎn)提供保障,通過穩(wěn)定的支點(diǎn)保障,使力量從支撐腿發(fā)出,通過腰部扭轉(zhuǎn)傳遞。因此,支撐腿在鞭腿過程中的穩(wěn)定性至關(guān)重要。通過對支撐腿膝關(guān)節(jié)角度的變化,可以解析出鞭腿發(fā)力的一些痕跡。圖2顯示了支撐腿膝關(guān)節(jié)3D角度合成在各階段的變化情況,在打擊沙包前,膝關(guān)節(jié)的角度一直處于上升的階段,打擊結(jié)束開始下降。支撐腿向前墊步,屈膝下蹬,重心降低,膝關(guān)節(jié)角度達(dá)最小,為107.4±12.3度。支撐腿蹬地,屈膝擺腿,重心前移,膝關(guān)節(jié)角度增大,為127.3±9.2度。擰腰展髖,膝關(guān)節(jié)角度再次增大,為155.5±8.1度,打擊沙包,膝角上升到168.2±9.6度(見表1)。從膝角變化的整個(gè)軌跡看,膝角的逐漸增大,表明身體重心都在變化,力量的傳遞是從支撐腿在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)進(jìn)行蹬伸,通過核心穩(wěn)定區(qū)(腰部),傳遞到進(jìn)攻腿。由于T3和T4測試的數(shù)據(jù)是該階段結(jié)束的瞬間數(shù)據(jù),因此,在打擊前腰部的發(fā)力情況難于展現(xiàn),因此,通過T3-4階段測量,發(fā)現(xiàn)T3到T3-4階段,膝關(guān)節(jié)角度變化明顯大于T3-4到T4階段,前者增大了11度,后者增大了4度左右。說明在擰腰展髖進(jìn)行擊打沙包時(shí),腰部有一個(gè)再發(fā)力的過程,通過支撐腿蹬伸增大膝關(guān)節(jié)的角度可以證明。后者增大的幅度明顯小于前者,這與在打擊時(shí)刻,保持重心穩(wěn)定,上動(dòng)下停的狀態(tài)密切相關(guān)。

(2)支撐腿髖關(guān)節(jié)由軀干帶動(dòng)髖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng),使角度迅速增大。

2 研究結(jié)果與分析

表2 支撐腿髖關(guān)節(jié)3D角度合成各階段結(jié)果(單位：度)

圖3 支撐腿髖關(guān)節(jié)3D角度合成各階段

髖關(guān)節(jié)角度是指同側(cè)大腿和軀干的夾角,主要反映了同側(cè)軀干的傾斜度,在一定程度上受膝關(guān)節(jié)角度大小的影響。支撐腿髖關(guān)節(jié)角度在散打鞭腿過程中,由于支撐腿的蹬伸,主要受同側(cè)軀干傾斜及支撐腿膝角變化影響[1-2]。支撐腿髖關(guān)節(jié)角度的變化見圖3,其變化特點(diǎn)為先上升,然后下降,再上升。該變化特點(diǎn)符合5個(gè)階段的動(dòng)作特點(diǎn),墊步屈膝下蹬,重心降低,髖關(guān)節(jié)角度達(dá)最小;蹬地屈膝提腿,膝關(guān)節(jié)角度增大,重心前移,髖關(guān)節(jié)角度增大;挺髖扣膝,髖關(guān)節(jié)角度減小;打擊沙包,髖關(guān)節(jié)角度上升。在T3和T4階段,髖關(guān)節(jié)角度分別為119.4±10.5度、125.1±8.6度,擰腰展髖到打擊過程,髖關(guān)節(jié)角度上升了6度左右,表明展髖過程導(dǎo)致了身體軀干與同側(cè)大腿夾角變大,但通過觀察T3-4階段數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)髖關(guān)節(jié)角度更低,為113.1±7.4度,說明在T3和T4階段之間,髖關(guān)節(jié)角度還在下降,但從T3和T4階段的值數(shù)據(jù)難于發(fā)現(xiàn)。T3到T3-4,髖角下降了6度左右,說明擰腰導(dǎo)致了軀干向一側(cè)旋轉(zhuǎn),導(dǎo)致髖角下降。T3-4到T4,角度上升了12度左右,說明支撐腿加大了蹬地,通過膝關(guān)節(jié)及腰部力量的傳遞,導(dǎo)致軀干帶動(dòng)髖關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng),髖角迅速增大(見表2)。此時(shí)T3、T3-4、T4發(fā)生的變化說明腰部在打擊之前進(jìn)行了再次的扭轉(zhuǎn)。

2.2.2 進(jìn)攻腿關(guān)節(jié)角度特征

(1)進(jìn)攻腿膝關(guān)節(jié)支撐腿先于進(jìn)攻腿。

表3 進(jìn)攻腿膝關(guān)節(jié)3D角度合成各階段結(jié)果(單位：度)

圖4 進(jìn)攻腿膝關(guān)節(jié)3D角度合成各階段

圖4顯示進(jìn)攻腿膝關(guān)節(jié)3D角度在各取值點(diǎn)的曲線變化,從表3中可以看出,在進(jìn)攻腿鞭腿擊打沙包前,T3時(shí)刻的值為131.2±18.5度,T4值為148.7±17. 3度,中間增大了17度左右,圖4中T3、T3-4、T4三個(gè)取值點(diǎn)呈現(xiàn)逐步上升趨勢,但T3到T3-4進(jìn)攻腿膝關(guān)節(jié)角度增大了6度左右,T3-4到T4時(shí)刻,增大了11度左右,T3-4到T4時(shí)刻增大的幅度明顯大于T3到T3-4增加的幅度,后者超過前者5度,說明,在進(jìn)攻腿打擊沙包前,膝關(guān)節(jié)角度發(fā)生了較細(xì)微的變化,在同等時(shí)間區(qū)間內(nèi),后者顯著大于前者的變化正說明了進(jìn)攻腿在擊打前出現(xiàn)了力量的再次傳遞,通過進(jìn)攻腿膝關(guān)節(jié)的伸展得以實(shí)現(xiàn)。分析認(rèn)為,這種力的來源主要是從腰腹部位發(fā)出。結(jié)合支持腿關(guān)節(jié)T3、T3-4、T4發(fā)現(xiàn),膝關(guān)節(jié)T3到T3-4大于T3-4到T4,與進(jìn)攻腿膝關(guān)節(jié)相反;髖關(guān)節(jié)T3到T3-4小于T3-4到T4,與進(jìn)攻腿膝關(guān)節(jié)一致,這些變化與腰部二次發(fā)力起始點(diǎn)非常吻合。腰腹部二次力量的發(fā)出,首先需要支撐腿的旋轉(zhuǎn)、穩(wěn)定性和再次蹬伸,所以支撐腿膝關(guān)節(jié)T3到T3-4大于T3-4到T4。其次,力傳遞到腰部,需要腰腹軀干的穩(wěn)定,在穩(wěn)定的情況下,力的傳遞才能有效。因此,支撐腿髖關(guān)節(jié)T3到T3-4小于T3-4到T4,穩(wěn)定后,來自支撐腿的力及腰部軀干穩(wěn)定發(fā)出的力傳遞到進(jìn)攻腿膝關(guān)節(jié),進(jìn)攻腿膝關(guān)節(jié)T3到T3-4小于T3-4到T4。支撐腿和進(jìn)攻腿在T3、T3-4、T4角度的變化差異,說明腰部二次發(fā)力存在支撐腿和進(jìn)攻腿的先后順序,支撐腿先于進(jìn)攻腿,這也證明了力的傳遞性。

(2)進(jìn)攻腿髖關(guān)節(jié)稍晚于支撐腿關(guān)節(jié)的力傳遞,早于進(jìn)攻腿膝關(guān)節(jié)。

表4 進(jìn)攻腿髖關(guān)節(jié)3D角度合成各階段結(jié)果(單位：度)

圖5 進(jìn)攻腿膝關(guān)節(jié)3D角度合成各階段

表4中進(jìn)攻腿髖關(guān)節(jié)T3、T3-4、T4數(shù)據(jù)變化特點(diǎn)與進(jìn)攻腿膝關(guān)節(jié)比較一致,T3膝關(guān)節(jié)角度達(dá)136.5±13.0度,T3-4為140.6±12.9度,T4上升到150.4±14.6度,T3到T3-4角度上升了4度左右,T3-4到T4上升了10度左右,后者增大的幅度明顯高于前者,表明T3到T4之間角度的變化與時(shí)間不成正比,前后相同時(shí)間區(qū)間,后者的角度的變化更大,說明其速度也大,間接反映出T3-4到T4出現(xiàn)了力增加的現(xiàn)象,分析認(rèn)為,這種增加的力是從腰部軀干扭轉(zhuǎn)而發(fā)出,瞬間由髖傳遞到膝,這與進(jìn)攻腿膝關(guān)節(jié)分析內(nèi)容非常吻合。從支撐腿髖關(guān)節(jié)T3到T3-4、T3-4到T4的變化趨勢看(見圖5),理論上進(jìn)攻腿髖關(guān)節(jié)稍晚于支撐腿髖關(guān)節(jié)的力傳遞,早于進(jìn)攻腿膝關(guān)節(jié)。

2.2.3 髖軸和肩軸夾角特征

表5 髖軸和肩軸夾角3D角度合成各階段結(jié)果(單位：度)

圖6 肩軸和髖軸夾角3D角度合成各階段

肩軸和髖軸夾角反映了身體軀干扭轉(zhuǎn)的程度,腰部發(fā)力可通過身體軀干扭轉(zhuǎn)幅度大小來進(jìn)行判斷[2,4]。因此,肩軸和髖軸夾角是衡量散打鞭腿動(dòng)作在擊打前腰部是否存在“二次發(fā)力”的關(guān)鍵指標(biāo)。圖6反映了肩軸和髖軸夾角的變化情況,基本呈上升再下降特點(diǎn)。值得注意的是上升的最高點(diǎn)不是動(dòng)作劃分的5個(gè)階段點(diǎn),而是T3和T4過程的T3-4點(diǎn),說明對動(dòng)作的5個(gè)階段所進(jìn)行的再次細(xì)分能避免有用信息的丟失。T3時(shí)刻是挺髖扣膝完成時(shí)刻,到T3-4時(shí),夾角由37.5±7.6度上升到42.2±5.3度,上升了5度左右,再到T4時(shí)刻,夾角瞬間下降了7度左右(見表5)。結(jié)合T3開始到T4結(jié)束的過程進(jìn)行分析,擰腰扣膝要求軀干迅速有力扭轉(zhuǎn),肩軸帶動(dòng)左右手臂進(jìn)行協(xié)調(diào)擺動(dòng),導(dǎo)致夾角變小,說明腰部在T3開始后出現(xiàn)了發(fā)力現(xiàn)象。T3-4開始后,展髖,大腿帶動(dòng)小腿由屈膝(扣膝狀態(tài))到基本成直線,肩軸帶動(dòng)兩臂再次加大擺動(dòng),促使支撐腳旋轉(zhuǎn)加大,在打擊瞬間,軀干順勢有力后側(cè)傾斜,反射性增加進(jìn)攻腿的打擊速度及力量,導(dǎo)致夾角下降。綜合分析認(rèn)為,在T3和T4過程,軀干在做一個(gè)軸性旋轉(zhuǎn),即腰椎活動(dòng)的共軛特征[5],既圍繞自身的垂直軸在做較大幅度旋轉(zhuǎn),又圍繞自身的額狀軸在進(jìn)行運(yùn)動(dòng),同時(shí)還存在圍繞自身矢狀軸的側(cè)屈[1-2]。因此,根據(jù)以上分析,肩軸和髖軸夾角的變化能較好地證明軀干在打擊之前進(jìn)行了二次扭轉(zhuǎn)。

3 結(jié)論與建議

(1)散打鞭腿打擊時(shí)刻前,支撐腿膝關(guān)節(jié)T3到T3-4大于T3-4到T4,髖關(guān)節(jié)角度T3到T3-4小于T3-4到T4,這些動(dòng)作特征為腰髖二次發(fā)力提供充分條件。

(2)進(jìn)攻腿膝關(guān)節(jié)和髖關(guān)節(jié)T3-4小于T3-4到T4,髖軸和肩軸夾角增大。這些現(xiàn)象證明了散打鞭腿動(dòng)作擊打前一瞬間,軀干進(jìn)行了二次扭轉(zhuǎn),即腰部出現(xiàn)了第二次發(fā)力現(xiàn)象。

(3)腰部二次發(fā)力與在打擊時(shí)刻,要求保持重心穩(wěn)定,上動(dòng)下停的狀態(tài)密切相關(guān)。這也是形成最佳的打擊效果必要條件。

[1]劉存忠,李玉剛,嚴(yán)發(fā)本.武漢體育學(xué)院優(yōu)秀男子散打運(yùn)動(dòng)員鞭腿技術(shù)動(dòng)作髖、膝關(guān)節(jié)速度和角度特征分析[J].武漢體育學(xué)院學(xué)報(bào),2009,43(7)：87-90.

[2]劉存忠,李玉剛.我國優(yōu)秀男子散打運(yùn)動(dòng)員鞭腿進(jìn)攻肢體的打擊速度與位移特征分析[J].武漢體育學(xué)院學(xué)報(bào),2007,41 (3)：73-76.

[3]李玉剛,劉存忠,馬世坤,等.BJ-2搏擊項(xiàng)群訓(xùn)練與監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用方法[J].武漢體育學(xué)院學(xué)報(bào),2011,45(8)65-68.

[4]李玉剛,柏開祥.運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)[M].武漢：華中師范大學(xué)出版社,2006.7.

[5]郭英,劉昌乙,王純,等.腰椎間盤生物力學(xué)研究的某些進(jìn)展[J].成都體育學(xué)院學(xué)報(bào),2000,26(3)：67-70.

Characteristics of the Second Exertion of Force in Sanda's W hip-K ick

LIU Cun-Zhong
(Guangzhou Sports University,Guangzhou Guangdong,510500)

Three-dimensional analytical system is used to test the parameters of each jointof the supporting and attacking legs from the perspective of biomechanics.According to the"whip-leg"technique of Sanda,9 value points are identified based on the end points of the five links and middle points of thewhip-leg technique.Data analysis is adopted to dissect the second force exertion of the waist.Research results show that：1)the supporting knee joints T3 to T3-4 are bigger than T3-4 to T4.The hip angle of T3 to T3 is smaller than T3-4 to T4;2)The knee and hip joint T3-4 of the attacking leg is smaller than T3-4 to T4 while the hip axis and shoulder axis angle increase.These phenomena prove that just before the whip the trunk twists for a second time,i.e.the waistwitnesses the second exertion of force.

sanda;whip-kick;second exertion;sports biomechanics

G852

：A

：1001-9154(2014)03-0065-04

G852

：A

：1001-9154(2014)03-0065-04

2013廣東省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(項(xiàng)目編號：S2013010014849)。

劉存忠(1969-),男,江西九江人,碩士,副教授,碩士生導(dǎo)師,主要研究方向?yàn)椋何湫g(shù)理論與實(shí)踐。

2013-11-12