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        女子鏈球運(yùn)動員王崢最后用力運(yùn)動學(xué)參數(shù)與投擲成績的灰色關(guān)聯(lián)分析

        2023-09-21 12:44:58王遠(yuǎn)超
        當(dāng)代體育科技 2023年26期
        關(guān)鍵詞:鏈球軀干右腳

        王遠(yuǎn)超

        (西安翻譯學(xué)院體育部 陜西西安 710105)

        在擲鏈球技術(shù)各環(huán)節(jié)中,最后用力是鏈球旋轉(zhuǎn)階段的延伸和繼續(xù),是擲鏈球技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),運(yùn)動員在此環(huán)節(jié)的技術(shù)動作,直接影響到鏈球的專項(xiàng)成績[1],而這些動作因素對成績的影響程度尚不清楚。該研究從鏈球投擲技術(shù)最后用力階段的運(yùn)動學(xué)參數(shù)入手,結(jié)合灰色關(guān)聯(lián)分析法,對能夠代表王崢投擲技術(shù)且成績水平較高的9次比賽進(jìn)行研究。試圖找出影響投擲成績的主要與次要因素,并對影響因素進(jìn)行重要性排序,為進(jìn)一步提高我國女子鏈球運(yùn)動水平提供理論和數(shù)據(jù)支持,同時為鏈球教學(xué)訓(xùn)練提供科學(xué)依據(jù)與參考。

        1 研究對象與方法

        1.1 研究對象

        王崢是我國優(yōu)秀女子鏈球運(yùn)動員,2014年以77.68 m的成績刷新女子鏈球亞洲紀(jì)錄,在剛結(jié)束不久的2021年東京奧運(yùn)會上,其憑借77.03 m的成績獲得銀牌。為了使樣本數(shù)據(jù)具有階梯性,該研究選取王崢近年來成績水平較高的9次比賽進(jìn)行研究?;厩闆r見表1。

        表1 王崢9次比賽基本情況

        1.2 研究方法

        1.2.1 文獻(xiàn)資料法

        通過陜西省圖書館和知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫等平臺,對女子鏈球最后用力技術(shù)的發(fā)展方向與灰色關(guān)聯(lián)分析的核心理論進(jìn)行文獻(xiàn)的檢索與收集,為研究提供理論依據(jù)。

        1.2.2 三維運(yùn)動學(xué)拍攝法

        采用兩部卡西歐EX-FH25 高速攝像機(jī)與一個三維空間標(biāo)定框架,1 號攝像機(jī)擺放在投擲方向的正后面,2 號攝像機(jī)擺放在與投擲方向垂直的正側(cè)面,兩部攝像機(jī)攝像頻率均為120幀/S,主光軸夾角約90°,拍攝距投擲圈中心約10m,攝像機(jī)離地面高度約1.2m,對王崢整個投擲過程進(jìn)行完整拍攝。在比賽結(jié)束后進(jìn)行框架拍攝,保證框架中的每個點(diǎn)在攝像機(jī)錄制屏幕中,然后標(biāo)示出各標(biāo)桿所處位置,最后將比賽拍攝的所有視頻導(dǎo)入電腦,用于后面的數(shù)據(jù)解析。

        1.2.3 三維運(yùn)動學(xué)解析法

        使用美國ARIEL 公司研發(fā)的APAS 運(yùn)動錄像解析系統(tǒng),對王崢比賽視頻素材進(jìn)行人體關(guān)節(jié)打點(diǎn)(包括腳、踝、膝、髖、肩、肘、腕、手等19 個人體點(diǎn)與1 個器械附加點(diǎn),共20 個點(diǎn));第二步將素材進(jìn)行3D 轉(zhuǎn)換;第三步將各點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字平滑處理;如圖1所示,最后計算出研究所需要的數(shù)據(jù)。

        圖1 3D轉(zhuǎn)化平滑處理后效果圖

        1.2.4 研究指標(biāo)選取

        該文將旋轉(zhuǎn)最后用力階段定義為:旋轉(zhuǎn)第四圈結(jié)束右腳著地瞬間至器械出手瞬間。為使研究更為準(zhǔn)確合理,將最后用力過程分為三個時相:T0為右腳著地瞬間,T1為器械運(yùn)行至軌跡最低點(diǎn),T2為器械出手瞬間。所以將選取以下參數(shù)為研究指標(biāo),如表2所示,共計19項(xiàng)。

        表2 運(yùn)動學(xué)參數(shù)指標(biāo)選取表

        1.2.5 灰色關(guān)聯(lián)分析

        灰色關(guān)聯(lián)分析是對一個系統(tǒng)的發(fā)展和變化情況的比較與描述[2],能夠?qū)で笙到y(tǒng)中各因素的主次要關(guān)系[3]。該文使用灰色斜率相似關(guān)聯(lián)度的方法,來研究鏈球最后用力階段影響投擲成績的運(yùn)動參數(shù)以及關(guān)聯(lián)度。具體步驟如下:

        設(shè)X0=[x0(1),x0(2),...,x0(n)] 為系統(tǒng)參考序列,且:

        為比較序列。系統(tǒng)中參考序列與比較序列不是等值序列。

        第一步,計算Δ0(k)、Δi(k):

        第二步,計算R0,Ri:

        第三步,計算關(guān)聯(lián)系數(shù)ζ0i(k):

        其中,sgnk為關(guān)聯(lián)符號函數(shù);ζ0i(k)為灰色關(guān)聯(lián)系數(shù);k=2,3,...,n;i=1,2,3,...,m;若Δ0(k)Δi(k)≥0,sgnk=1;若Δ0(k)Δi(k)<0,sgnk=-1。

        第四步,計算關(guān)聯(lián)度R0i(k)并進(jìn)行排序:

        其中,R0i為X0和Xi的關(guān)聯(lián)度。

        2 最后用力參數(shù)與投擲成績的關(guān)聯(lián)分析及結(jié)果

        該文從女子鏈球最后用力技術(shù)中,選取下表19 個參數(shù)來研究影響投擲成績的主次要因素,19 個具體數(shù)據(jù)見表3,設(shè)參考數(shù)列X0(m)為投擲成績,比較數(shù)列為:著地瞬間左膝角度X1、軌跡低點(diǎn)左膝角度X2、出手瞬間左膝角度X3、著地瞬間左髖角度X4、軌跡低點(diǎn)左髖角度X5、出手瞬間左髖角度X6、著地瞬間右髖角度X7、軌跡低點(diǎn)右髖角度X8、出手瞬間右髖角度X9、著地瞬間右膝角度X10、軌跡低點(diǎn)右膝角度X11、出手瞬間右膝角度X12、著地瞬間肩髖扭轉(zhuǎn)角X13、軌跡低點(diǎn)肩髖扭轉(zhuǎn)角X14、出手瞬間肩髖扭轉(zhuǎn)角X15、著地瞬間軀干傾角X16、軌跡低點(diǎn)軀干傾角X17、出手瞬間軀干傾角X18、著地瞬間右腳方位角X19。用上述方法結(jié)合表1數(shù)據(jù)求得關(guān)聯(lián)系數(shù)(見表4)、關(guān)聯(lián)度及其排序(見表5)。

        表3 王崢9次最后用力技術(shù)動作數(shù)據(jù)

        表4 投擲成績影響因素關(guān)聯(lián)系數(shù)

        表5 投擲成績影響因素關(guān)聯(lián)度及排序

        3 分析與討論

        3.1 軀干傾角對投擲成績影響的關(guān)聯(lián)分析

        根據(jù)關(guān)聯(lián)度分析的結(jié)果證明,在最后用力階段身體軀干的動作表現(xiàn)與投擲成績的關(guān)系最為密切。本次研究的21個技術(shù)指標(biāo)中,對投擲成績影響最大的是出手瞬間軀干傾角,它直接影響到鏈球的出手高度。根據(jù)前人利用物體斜拋公式對鏈球投擲成績的研究,出手速度與投擲成績呈正相關(guān)[4]。因此,在此時軀干適當(dāng)后傾用力,以求增加器械的出手速度,是比較合理的技術(shù),但是若軀干過度后仰,一味追求出手速度而犧牲了出手的高度,也會極大地影響出手角度,最終必定導(dǎo)致投擲成績不理想。

        軌跡低點(diǎn)時軀干傾角是出手速度的重要影響因素,根據(jù)速度公式v=s/t,對器械的加速效果由時間、運(yùn)行軌跡等要素構(gòu)成[5],在最后用力階段,單位時間內(nèi)器械的運(yùn)行軌跡越長,說明器械的運(yùn)行速度越快,這就要求運(yùn)動員在單位時間內(nèi),盡可能地保證一個較大的旋轉(zhuǎn)半徑,以此來增加器械的運(yùn)行弧長。運(yùn)動員的臂展與器械長度對旋轉(zhuǎn)半徑的影響是一個定量,那么如果軀干后傾角度較大,將直接縮短器械的旋轉(zhuǎn)半徑,從而影響器械運(yùn)行速度,最后影響投擲成績。

        3.2 著地瞬間肩髖扭轉(zhuǎn)角對投擲成績影響的關(guān)聯(lián)分析

        右腳著地瞬間是最后用力階段的開始,此時運(yùn)動員的下肢動作充分超越上肢和器械,肩軸與髖軸達(dá)到最大扭轉(zhuǎn),形成的扭轉(zhuǎn)動能是器械最后加速直至出手的“能量儲備”。肩髖扭轉(zhuǎn)角定義為肩軸與髖軸在地面投影形成的夾角[6],肩髖扭轉(zhuǎn)程度是肩軸與髖軸兩個要素同時決定的。一個理想的肩髖扭轉(zhuǎn)效果,是最后用力階段運(yùn)動員對器械加速用力的必要基石,將直接影響到鏈球的出手速度,最終影響成績。

        3.3 著地瞬間右腳方位角對投擲成績影響的關(guān)聯(lián)分析

        右腳著地瞬間,其著地位置對整個最后用力技術(shù)的發(fā)揮起著關(guān)鍵作用,首先,著地位置直接影響了髖軸與肩軸的扭轉(zhuǎn)效果,也就是上述肩髖扭轉(zhuǎn)角的動能儲備,合適的著地位置對最后用力階段的器械加速起到積極的作用。其次,右腳著地位置間接影響了器械最后的出手時機(jī),若右腳盡早地著地,雖然能夠快速進(jìn)入雙支撐階段加速用力,但當(dāng)完成一系列最后用力動作時,由于右腳著地位置偏后,此時器械可能并未運(yùn)行至出手角度,未達(dá)到適宜的出手時機(jī),這時上肢繼續(xù)旋轉(zhuǎn)用力,就有可能在出手瞬間導(dǎo)致軀干過度后傾,最終影響了出手高度,影響投擲成績。

        4 結(jié)語

        通過灰色關(guān)聯(lián)分析發(fā)現(xiàn),最后用力階段各運(yùn)動學(xué)指標(biāo)參數(shù)中,出手瞬間軀干傾角、軌跡低點(diǎn)軀干傾角與王崢投擲成績的關(guān)系最為緊密;其次,出手瞬間右髖角度、著地瞬間肩髖扭轉(zhuǎn)角、著地瞬間右腳方位角,這三個指標(biāo)對成績的影響也起到了較為重要的作用;最后,用力開始階段,為保證髖軸對肩軸的充分超越,形成良好的肩髖扭轉(zhuǎn)效果,為最后的加速用力提供充足的動能儲備,需加強(qiáng)運(yùn)動員對器械的控制能力,避免用力過程中重心過高所導(dǎo)致的軀干后仰情況的出現(xiàn),出手瞬間優(yōu)化出手時機(jī),形成合理的出手角度與出手高度。

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