李厚林，高 聰，楊 陽(yáng)，郭曉冬

對(duì)2015年世界田徑錦標(biāo)賽冠軍劉虹犯規(guī)技術(shù)的運(yùn)動(dòng)學(xué)研究

李厚林1，高 聰2，楊 陽(yáng)1，郭曉冬1

為了改進(jìn)奧運(yùn)會(huì)冠軍劉虹的比賽技術(shù)，主要運(yùn)用生物力學(xué)測(cè)試法對(duì)我國(guó)世錦賽冠軍劉虹競(jìng)走犯規(guī)技術(shù)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)對(duì)比研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：劉虹技術(shù)犯規(guī)都是騰空犯規(guī)，犯規(guī)警告在前半程變速提速階段、變速體能調(diào)整階段和超高速階段。劉虹步長(zhǎng)和步長(zhǎng)/身高偏小，高速走步長(zhǎng)縮短；頭部起伏距離大、犯規(guī)階段頭部起伏距離過(guò)大；最大騰空時(shí)間過(guò)長(zhǎng)是造成犯規(guī)的主要因素；垂直膝關(guān)節(jié)角度保持能力強(qiáng)，但是低速走擺動(dòng)腿膝關(guān)節(jié)角度偏大是劉虹造成技術(shù)犯規(guī)的主要因素。建議劉虹加強(qiáng)髖部靈活性和身體協(xié)調(diào)性訓(xùn)練。

運(yùn)動(dòng)學(xué)；犯規(guī)技術(shù)；競(jìng)走

競(jìng)走項(xiàng)目是田徑項(xiàng)目具有專門裁判技術(shù)判罰比賽項(xiàng)目，因此，在競(jìng)走比賽不但需要具有良好的體能能力，還要具有規(guī)范的比賽技術(shù)。2016年羅馬競(jìng)走世界杯女子20公里比賽運(yùn)會(huì)意大利運(yùn)動(dòng)員嬌嬌最后進(jìn)入通道前被取消比賽資格。競(jìng)走技術(shù)成為競(jìng)走項(xiàng)目的生命線，即便主場(chǎng)作戰(zhàn)也不能存有僥幸心理。2015年北京世界田徑錦標(biāo)賽女子20公里上，劉虹以1:27:45成績(jī)獲得冠軍，劉虹被七名國(guó)際競(jìng)走裁判出示5次黃牌騰空警告，70%裁判認(rèn)為劉虹的技術(shù)存在隱患。世錦賽第三名為葡萄牙運(yùn)動(dòng)員Lyudmyla Olyanovska 以1:28:13成績(jī)獲得銅牌，但是，她整個(gè)比賽過(guò)程沒(méi)有警告和嚴(yán)重警告。針對(duì)劉虹競(jìng)走技術(shù)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，找出劉虹技術(shù)犯規(guī)的主要問(wèn)題進(jìn)行解決極為重要。

1 研究對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

本文以北京世界田徑錦標(biāo)賽冠軍劉虹競(jìng)走技術(shù)為研究對(duì)象，對(duì)劉虹參加2015年北京世界田徑錦標(biāo)賽女子20公里比賽技術(shù)進(jìn)行錄像采集，獲取研究資料，分析犯規(guī)技術(shù)的變化特點(diǎn)，找出競(jìng)走技術(shù)主要問(wèn)題。

1.2 研究方法

1.2.1 專家訪談法

針對(duì)本研究所涉及的競(jìng)走技術(shù)和不同速度下的技術(shù)問(wèn)題，與國(guó)家隊(duì)主要教練、顧問(wèn)、科研人員、醫(yī)務(wù)人員和管理人員進(jìn)行了探討，也與運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行了反饋。還利用2016年黃山選拔賽的機(jī)會(huì)針對(duì)劉虹的技術(shù)與會(huì)同執(zhí)教的意大利教練員達(dá)米拉諾與國(guó)際競(jìng)走裁判進(jìn)行了探討，使得本研究結(jié)論更為客觀。

1.2.2 生物力學(xué)測(cè)量法

科研團(tuán)隊(duì)科研人員在科技攻關(guān)服務(wù)過(guò)程中，在技術(shù)方面公關(guān)過(guò)程中對(duì)北京世錦賽女子20公里比賽技術(shù)進(jìn)行了視頻數(shù)據(jù)采集和數(shù)字化處理。2015年8月28日上午對(duì)北京世錦賽女子20公里比賽使用兩部CASIO-FH25攝像機(jī)進(jìn)行拍攝。拍攝范圍是以競(jìng)走運(yùn)動(dòng)員比賽主要通過(guò)點(diǎn)為中心的平面約4×6m范圍，比賽開(kāi)始和比賽結(jié)束后拍下Peak三維標(biāo)定框架，機(jī)高1.10m，攝像機(jī)和攝像頭距離比賽路線的中心的距離約為14.5m，拍攝頻率為120場(chǎng)/秒，兩臺(tái)攝像機(jī)主光軸夾角約為100°(現(xiàn)場(chǎng)拍攝圖1)。

圖1 2015北京世錦賽女子20公里競(jìng)走比賽現(xiàn)場(chǎng)拍攝標(biāo)定框架

使用美國(guó)ARIAL公司的 APAS三維運(yùn)動(dòng)技術(shù)解析系統(tǒng)進(jìn)行，通過(guò)采用日本松井秀治人體慣性參數(shù)模型，并依據(jù)人體模型標(biāo)準(zhǔn)和研究需要選取21個(gè)關(guān)節(jié)點(diǎn)，對(duì)劉虹競(jìng)走技術(shù)過(guò)程進(jìn)行解析，在平滑過(guò)程中以關(guān)鍵時(shí)相和運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)為平滑依據(jù)，采用低濾波法平滑處理，根據(jù)關(guān)鍵環(huán)節(jié)運(yùn)動(dòng)的合理性，選擇平滑系數(shù)為7，獲取研究所需參數(shù)的原始數(shù)據(jù)指標(biāo)。

1.2.3 數(shù)理統(tǒng)計(jì)法

通過(guò)對(duì)視頻技術(shù)進(jìn)行圖像解析，獲取原始運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，使用Microsoft Excel 2003進(jìn)行平均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差等運(yùn)算。對(duì)運(yùn)動(dòng)員競(jìng)走技術(shù)運(yùn)動(dòng)學(xué)指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)整理，獲取研究分析的基礎(chǔ)資料。

1.2.4 比較分析法

本文通過(guò)對(duì)劉虹比賽速走技術(shù)參數(shù)與葡萄牙運(yùn)動(dòng)員Lyudmyla Olyanovska關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行對(duì)比研究，并結(jié)合劉虹的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行橫向?qū)Ρ扰c分析，找出劉虹技術(shù)犯規(guī)的關(guān)鍵之處，提高研究的價(jià)值與意義。

表1 女子20公里競(jìng)走主要技術(shù)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)表

2 結(jié)果與分析

2.1 比賽技術(shù)犯規(guī)速度變化特點(diǎn)

從劉虹的犯規(guī)警告階段來(lái)看，劉虹騰空犯規(guī)警告出現(xiàn)第6公里、第9公里、第13公里、第18公里和第20公里5個(gè)單公里分段階段。

從犯規(guī)階段比賽速度情況來(lái)看，第六公里處于前半程速度最快階段，由于從第五公里從4:28/km速度快速提高到4:18/km速度，第六公里的平均速度相當(dāng)于1小時(shí)26分水平，這個(gè)速度比劉虹個(gè)人平均速度快00:05/km，也是劉虹第三好成績(jī)的比賽速度。另外1公里內(nèi)速度提高了00:10/km，速度變化過(guò)大也是造成技術(shù)變化的因素之一。第二次警告出現(xiàn)在第九公里段落，第九公里時(shí)間為4:28/km；劉虹比賽速度從第七公里快速走(4:20/km)調(diào)整到4:28/km的速度，經(jīng)過(guò)三公里超比賽速度的持續(xù)競(jìng)走，身體體能有了負(fù)荷反應(yīng)，打破了身體機(jī)能的動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，比賽技術(shù)與前程低速走技術(shù)比較出現(xiàn)了差異；劉虹在3公里比賽中比Lyudmyla Olyanovska領(lǐng)先了29s，劉虹身體出現(xiàn)了高速變速不適反應(yīng)，導(dǎo)致技術(shù)變化，連續(xù)高速變速走也是競(jìng)走比賽技術(shù)的危險(xiǎn)階段。第三次警告出現(xiàn)在第十三公里，這個(gè)階段也是劉虹調(diào)整階段，通過(guò)前階段的變速，已經(jīng)形成了領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，導(dǎo)致主要對(duì)手降速調(diào)整，劉虹本身的體能的穩(wěn)定性也受到影響，盡管經(jīng)過(guò)兩公里的調(diào)整，但是，身體狀態(tài)依然沒(méi)能恢復(fù)到比賽技術(shù)需要水平，經(jīng)過(guò)兩公里的調(diào)整才得以恢復(fù)，比賽技術(shù)犯規(guī)一方面受到比賽速度的影響，另一方面受到比賽體能狀態(tài)的影響。第四次和第五次警告在第18公里和第20公里，速度分別為4:11/km和4:12/km，比比賽平均速度高了4.8%，相當(dāng)于20公里競(jìng)走1:23:40水平，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)劉虹創(chuàng)造了的1:24:38的世界紀(jì)錄平均速度，超高速度走也是競(jìng)走技術(shù)的高危階段。

劉虹技術(shù)犯規(guī)出現(xiàn)在前半程變速提速階段、變速體能調(diào)整階段和超高速階段，因此，三種階段是競(jìng)走技術(shù)的變化的危險(xiǎn)階段。劉虹整體速度階段為前半程變化大，后程高速?zèng)_刺走；Lyudmyla Olyanovska前程速度穩(wěn)定遞增，后程高速?zèng)_刺走的速度特點(diǎn)。

2.2 比賽犯規(guī)技術(shù)步長(zhǎng)變化特點(diǎn)

從步長(zhǎng)來(lái)看(表1)，劉虹和Lyudmyla Olyanovska最大步長(zhǎng)為1.11m和1.14m，最小步長(zhǎng)分別為1.06m和1.08m，平均步長(zhǎng)1.08m和1.12m；劉虹的步長(zhǎng)小于Lyudmyla Olyanovska；從身高步長(zhǎng)比值來(lái)看，劉虹和Lyudmyla Olyanovska最大步長(zhǎng)分別為0.689和0.679，最小步長(zhǎng)分別為0.658和0.643，平均相對(duì)步長(zhǎng)分別為0.67和0.667；從相對(duì)步長(zhǎng)來(lái)看，劉虹與Lyudmyla Olyanovska步長(zhǎng)/身高比相當(dāng)，但是小于世界優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員卡尼斯金娜0.716還大步長(zhǎng)/身高比，因此，劉虹步長(zhǎng)還有增大空間。Lyudmyla Olyanovska步長(zhǎng)并不是技術(shù)規(guī)范的主要因素。

從具體步長(zhǎng)來(lái)看(表1)，劉虹第6公里的速度提高到4:18/km；步長(zhǎng)為1.08m；但是，她第5公里4:28/km速度步長(zhǎng)為1.08m，速度提高后步長(zhǎng)增大不足也是導(dǎo)致犯規(guī)的因素之一，劉虹速度提高主要是步頻提高，步長(zhǎng)提高不足，根據(jù)俄羅斯的研究結(jié)果，優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員速度的提升是步長(zhǎng)與步頻同步提升的結(jié)果。從第18公里和第20公里的步長(zhǎng)來(lái)看，劉虹的步長(zhǎng)分別為1.08m和1.09m，這個(gè)步長(zhǎng)第14公里1.10m和第15公里1.11m的步長(zhǎng)相比，步長(zhǎng)都縮短了2cm，劉虹速度提高后步長(zhǎng)不但沒(méi)有出現(xiàn)步長(zhǎng)相應(yīng)提高，反而步長(zhǎng)縮短，影響了比賽技術(shù)；劉虹在后程體能消耗后步長(zhǎng)下降仍然是影響技術(shù)的主要因素，要注意后程加速動(dòng)作幅度的增大。Lyudmyla Olyanovska整個(gè)比賽過(guò)程中步長(zhǎng)都在1.10m以上，較大的步長(zhǎng)也是技術(shù)犯規(guī)的因素。

2.3 比賽犯規(guī)技術(shù)頭部起伏變化特點(diǎn)

頭頂起伏距離是裁判在遠(yuǎn)處判罰運(yùn)動(dòng)員技術(shù)犯規(guī)的主要預(yù)判依據(jù)。從頭部垂直起伏距離變化來(lái)看(表1)，劉虹平均頭部垂直起伏距離為0.117m；Lyudmyla Olyanovska平均頭部垂直起伏距離都是0.116m，劉虹身高比Lyudmyla Olyanovska低0.07m，劉虹的頭部相對(duì)起伏距離大也是造成競(jìng)走比賽技術(shù)被判罰犯規(guī)的因素之一。

從具體值來(lái)看(表1)，劉虹犯規(guī)警告的第9公里、第18公里和第20公里階段，頭頂起伏高度分別為0.13m.0.14m和0.13m,都大于重心起伏平均值，頭頂起伏大，比賽過(guò)程中身體重心運(yùn)行不平穩(wěn)是技術(shù)犯規(guī)的因素之一。世界優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員卡尼斯金娜一般控制在0.11m以下頭頂起伏距離。劉虹最大頭部距離起伏0.14m，Lyudmyla Olyanovska最大頭部起伏距離達(dá)到0.13m,劉虹頭部起伏距離大于Lyudmyla Olyanovska，劉虹0.13m的起伏距離有八個(gè)公里分段，其中有三個(gè)分段被判罰警告；而Lyudmyla Olyanovska只有4個(gè)公里分段頭頂起伏距離為0.13m，劉虹對(duì)身體重心不如Lyudmyla Olyanovska好。

2.4 比賽犯規(guī)技術(shù)騰空時(shí)間變化特點(diǎn)

騰空判罰是競(jìng)走技術(shù)判罰的主要犯規(guī)性質(zhì)之一。劉虹世錦賽比賽中犯規(guī)性質(zhì)5次黃牌警告全是騰空警告，因此，騰空時(shí)間是騰空犯規(guī)的評(píng)價(jià)指標(biāo)之一。

從騰空時(shí)間來(lái)看(表1)，劉虹平均騰空時(shí)間為59ms，Lyudmyla Olyanovska騰空時(shí)間為48ms，研究認(rèn)為競(jìng)走運(yùn)動(dòng)員模糊判罰時(shí)間為42-60ms，競(jìng)走運(yùn)動(dòng)員比賽中騰空時(shí)間長(zhǎng)于60ms為可見(jiàn)判罰，短于42ms為不可見(jiàn)判罰；劉虹和Lyudmyla Olyanovska騰空時(shí)間處于模糊判罰的范圍之內(nèi)，但是，劉虹處于模糊判罰時(shí)間的上限；而Lyudmyla Olyanovska處于模糊判罰的下限，也是導(dǎo)致劉虹比賽技術(shù)被多次警告的原因。

從最大值來(lái)看(表1)，劉虹最大騰空時(shí)間為71ms，劉虹有6個(gè)分段公里騰空時(shí)間在60ms以上，已經(jīng)超過(guò)了模糊判罰時(shí)間；而Lyudmyla Olyanovska最大騰空時(shí)間為59ms與劉虹的平均騰空時(shí)間相同，最大騰空時(shí)間處于模糊判罰范圍，較短的騰空時(shí)間是Lyudmyla Olyanovska的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

從最小值來(lái)看(表1)，劉虹最短騰空時(shí)間為50ms，處于肉眼視覺(jué)的模糊判罰時(shí)間范圍；而Lyudmyla Olyanovska最短騰空時(shí)間為38ms，其中有6個(gè)分段公里騰空時(shí)間處于42ms以下，處于模糊判罰的時(shí)間下限以下，比賽中騰空時(shí)間相對(duì)非常安全；劉虹騰空時(shí)間主要處于模糊判罰與騰空判罰的時(shí)間范圍，而Lyudmyla Olyanovska騰空時(shí)間主要處于不可見(jiàn)騰空時(shí)間和模糊判罰的時(shí)間范圍，較短的騰空時(shí)間是Lyudmyla Olyanovska的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

2.5 比賽犯規(guī)技術(shù)膝關(guān)節(jié)角度變化特點(diǎn)

大腿重疊膝關(guān)節(jié)角度是反應(yīng)擺動(dòng)腿放松水平的主要指標(biāo)，也是騰空判罰的輔助指標(biāo)，膝關(guān)節(jié)角度過(guò)小會(huì)容易被判罰騰空犯規(guī)。

從膝關(guān)節(jié)角度來(lái)看(表1)，劉虹垂直膝關(guān)節(jié)角度平均為107.6°，Lyudmyla Olyanovska膝關(guān)節(jié)角度平均為111.7°，競(jìng)走優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員常速走膝關(guān)節(jié)角度大于110°，高速走膝關(guān)節(jié)角度在100°以上。劉虹低速走中膝關(guān)節(jié)角度10個(gè)分段中有6個(gè)分段速度處于小于110°，大于100°，低速走劉虹的小腿后撩較大；第九公里劉虹被判罰騰空警告膝關(guān)節(jié)角度為110.6，處于優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員臨界值，也是被判罰警告的主要原因。Lyudmyla Olyanovska低速走12個(gè)分段中，有11個(gè)分段垂直膝關(guān)節(jié)角度大于110°，因此，低速走中，Lyudmyla Olyanovska擺動(dòng)腿放松技術(shù)水平高。

從高速走來(lái)看(表1)，劉虹有6個(gè)分段速度屬于高速走范圍，其中劉虹第九公里膝關(guān)節(jié)角度為110.6°，其它9個(gè)分段膝關(guān)節(jié)角度都處于110°-100°之間，盡管劉虹垂直膝關(guān)節(jié)角度較小，但是，高速走垂直膝關(guān)節(jié)角度小并不是被犯規(guī)警告的主要因素。Lyudmyla Olyanovska8個(gè)低速走分段中，有6個(gè)分段垂直膝關(guān)節(jié)角度大于110°，有2個(gè)分段垂直膝關(guān)節(jié)角度介于110°-100°，Lyudmyla Olyanovska高度走中垂直膝關(guān)節(jié)角度處于優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員低速走的范圍，擺動(dòng)腿放松水平更高。

3 結(jié)論與建議

3.1 劉虹技術(shù)犯規(guī)都是騰空犯規(guī)，犯規(guī)警告在前半程變速提速階段、變速體能調(diào)整階段和超高速階段。

3.2 劉虹步長(zhǎng)偏小，步長(zhǎng)/身高與世界優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員相當(dāng)，但是與世界頂級(jí)技術(shù)運(yùn)動(dòng)員還有差距，技術(shù)警告階段步長(zhǎng)變短，需要提高速度提高時(shí)步長(zhǎng)保持能力。

3.3 劉虹全程平均頭部起伏距離大、犯規(guī)階段頭部起伏距離明顯增大，造成競(jìng)走比賽技術(shù)被判罰犯規(guī)。

3.4 劉虹騰空時(shí)間偏長(zhǎng)，最大騰空時(shí)間過(guò)長(zhǎng)是造成犯規(guī)的主要因素；騰空時(shí)間介于模糊判罰時(shí)間范圍和模糊判罰時(shí)間上限以上；世界優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員騰空時(shí)間介于模糊判罰時(shí)間范圍和模糊判罰時(shí)間下限一下。

3.5 劉虹垂直膝關(guān)節(jié)角度保持能力強(qiáng)，但是低速走擺動(dòng)腿膝關(guān)節(jié)角度偏大是劉虹造成技術(shù)犯規(guī)的主要因素；高速走走垂直膝關(guān)節(jié)較為合理。

3.6 建議劉虹加強(qiáng)髖部靈活性和身體協(xié)調(diào)性訓(xùn)練，控制騰空時(shí)間、縮小身體重心起伏、比賽加速保持步長(zhǎng)，改進(jìn)低速走擺動(dòng)腿放松水平，控制膝關(guān)節(jié)角度。

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KinesiologyStudyontheFoulTechniqueof2015WorldAthleticsChampionshipChampionLiuHong

Li Houlin1, Gao Cong2,Yang Yang1,Guo Xiaodong1

In order to improve the technique of Olympic Champion Liu Hong, this paper mainly uses biomechanical test method to make comparative research on the foul technique of Beijing World Athletics Championship champion Liu Hong. Results show that: all her fouls are lifting fouls, and warning occurs during first half speed changing and acceleration phase, adjusting speed changing phase, and hyper acceleration phase. The main factors for her foul are due to short step length and step/height ratio. Long head fluctuation distance, too long in foul phase. The main cause is long max lifting time. Her vertical knee ankle holding ability is strong, while lag and knee movement angle is too large. It is suggested that Liu Hong should enhance hip flexibility and body coordination training.

kinesiology; foul technique; race walking

北京市教育委員會(huì)：科技創(chuàng)新服務(wù)能力建設(shè)-科研水平提高定額-體育教育訓(xùn)練學(xué)理論與實(shí)踐研究(科研類)資助(項(xiàng)目編號(hào)：PXM2017_014206_000017)

李厚林(1977-)，男，山東濟(jì)寧人，副教授，博士，研究方向：田徑教學(xué)與訓(xùn)練。

1.首都體育學(xué)院 ，北京 100191 Capital University of Physical Education and Sports, Beijing 100191, China. 2.西安體育學(xué)院，陜西 西安 710068

G821

：A

：1005-0256(2017)09-0017-3

10.19379/j.cnki.issn.1005-0256.2017.09.008