基于simimoion的撑杆跳高亚洲纪录技术分析

基于simimoion的撑杆跳高亚洲纪录技术分析

近年来，随着我国支架跳高技术的不断创新和科学技术的发展，我国女子支撑跳高技术取得了一定成效。在中华人民共和国第12届运动会(以下简称“第12届全运会”)上,李玲更是跳出了4.65m的可喜成绩,这一跳打破了2007年由高淑英创造的4.64m的女子撑杆跳高亚洲纪录,但是,这一成绩仍与世界纪录5.06m有较大差距。助跑速度是撑杆跳高过程中获得动能的主要阶段,影响助跑速度和减少速度损失的主要因素是最后三步的步幅和节奏。持竿助跑后,支撑腿要经过着地、缓冲、离地3个过程,在此过程中,人体的髋关节角、膝关节角、踝关节角由着地时的角度,到缓冲的缩小,再到蹬离地面瞬间时达到与自身技术动作相协调的起跳腿的相关角度,能够说明起跳腿的蹬伸情况。鉴于此,本文选择李玲最后三步助跑至插穴起跳的技术动作进行运动学分析,为其技术动作的进一步改进提供参考。1女性跳高比赛的技术动作本文以2013年在辽宁省沈阳市举办的第12届全运会女子撑杆跳高比赛中,运动员李玲破亚洲纪录一跳(4.65m)的技术动作为研究对象(表1、表2)。2学习方法2.1参考点的布置采用平面多点扫描拍摄法进行拍摄(图1)。水平、垂直方向分别放置参考点。水平方向沿着起跳方向布置10个参考点,1m一个点。垂直方向,在架设横杆的架子上,每隔1m贴1个参考点,贴到5m高处。并保证拍摄后每幅画面都有2个参考点。2.2李汀技术录像解析本研究采用德国SIMI°Motion录像分析系统对李玲的技术录像进行解析。采样频率为50Hz,对所得原始数据运用截断频率Fc=6Hz的低通滤波方法进行平滑处理。2.3女性撑杆跳高成绩分析2009年在山东济南举办的第11届全运会女子撑杆跳高比赛中,吴莎以4.40m的成绩获得冠军,本文拟将两人的技术动作进行对比分析,得出不足和改进之处。3结果与分析3.1支持步骤33.1.1倒步长和倒数的速度结构助跑的速度及速度损失的程度取决于助跑最后阶段的步幅和节奏,而最后阶段的步幅和节奏又取决于最后三步的步长,所以,针对李玲、吴莎最后三步助跑步长进行分析。从理论上来说,倒一步步长小于倒两步步长,因为运动员要减小在起跳过程中的速度损失。此外,下压扒地也需要步长的减小,以最快的速度进入起跳阶段是良好技术的表现。马特维耶夫在竞技运动理论的研究中指出,倒数第一步步长小于倒数第二步步长10~20cm是高水平运动员的一种有意识的、积极的起跳行为。从上述数据发现,李玲倒数第一步比倒数第二步步长小0.096m,处于高水平运动员的边界值。吴莎为-0.006m,起跳动作完成的不够理想,没有积极的下压扒地,结果导致没能控制步长的减小,造成水平速度的损失。3.1.2倒一步着地速度与运动成绩的关系撑杆跳高过程中,离地后的势能来自助跑后的动能,合理的速度是完成动作的重要组成部分。在不考虑其他影响因素的情况下,助跑速度越大,运动成绩越好。胡祖荣指出,倒一步着地速度与运动成绩相关,相关系数r=0.69。由表5的数据也可以发现,最后三步助跑的着地水平速度逐渐减小,这是因为在倒数第二步运动员要举杆插穴,即使撑杆只有3kg左右,但是运动员要保持身体平衡又要做好起跳的准备,身体、心理两方面都要做好准备,势必要影响水平速度的损失。只要表现出加速的状态,阶段平均速度差值为正值即可,李玲4.65m一跳的平均速度为8.745m/s,吴莎为8.479m/s,两人不分上下,基本持平。3.2插入初始阶段3.2.1短、速度运动员能否快速的完成缓冲和蹬伸主要是通过起跳效果来反映。起跳动作完成的越充分,起跳时间越短、起跳效果越好,说明运动员的专项能力也就越强。如果蹬伸速度快,就能够减少水平速度的损失,能量利用率就会提高。于兴文指出,世界优秀撑杆跳高运动员的起跳总时间一般在0.12~0.15s左右,李玲和吴莎两人的起跳时间均在0.15s以上徘徊,下肢力量有待进一步提高。3.2.2身体重心损伤撑杆跳高成绩的主要影响因素之一就是起跳末的重心速度。优秀撑杆跳高运动员的腾起是向上、向前的,如果刻意追求腾起垂直分速度,这样就会增加水平速度的损失,结果导致向上的腾起。此外,如果运动员的腾起垂直分速度过大,作用于撑杆的力量就会减小,竿子的弯曲程度就会相应减小,结果造成由于弯曲不够而使弹性势能储备不足,所以,在整个起跳过程中,运动员要把握好,水平速度损失和垂直速度增加这两项指标。从表6中可以看出,李玲的水平速度损失值为1.63,吴莎为1.65,于兴文的研究表明,世界高水平运动员的水平速度损失值在1.5m/s之内。由此可见,李玲、吴莎在起跳过程中身体重心水平速度损失较大。两人的重心垂直分速度增加值分别为2.94、3.19,世界高水平运动员身体重心垂直分速度在2.20m/s左右。可见,李、吴两人具备了动态快速力量能力,但缺乏动态最大力量,影响了撑杆的向前滚动速度以及撑杆弹性势能的储备,导致运动成绩的不理想。3.2.3踝关节的生长踝关节变化幅度的影响因素主要有踝关节的柔韧性、踝关节肌肉力量以及放脚着地姿势的正确与否。在跑、跳、蹬伸阶段,踝关节具有重要的作用,运动过程中,不论是缓冲退让,还是蹬伸发力,人体60%的力量是踝关节产生的。本研究数据表明,李玲的踝关节屈伸角度为23.06°,吴莎为30.68°,李玲要比吴莎的屈伸角度小一些。踝关节的屈伸幅度较小,说明起跳腿有较强的支撑稳定度,这将有利于避免能量的损失。3.2.4膝关节弯曲度对比运动员起跳腿着地后,地面将对人体产生支撑反作用力。着地时的膝角越小,膝关节弯曲力越大。通过对李玲和吴莎在起跳过程中膝角数据的比较分析发现,起跳着地时刻李玲的膝角(156.34°)大于吴莎(150.917°),而在起跳离地时刻吴莎的膝角(171.598°)又大于李玲(163.584°)。两人的膝关节弯曲度较大,膝关节的蹬伸幅度较小。这是造成不能充分蹬伸的主要原因,也是起跳效果较差的主要因素,所以,训练过程中,恰当的腿部力量训练是重中之重。3.2.5有效完成髋关节的动作起着躯干和下肢的链接与传递力量的作用。适度的髋部动作不仅可以缩短起跳着地最后一步的步长、加快着地速度、减少速度损失,而且还可以缓冲着地时的冲击力、缩短缓冲时间、加大起跳离地前的重心高度、增加摆动腿的幅度、速度及惯性力,为有效完成空中动作创造条件。数据显示,李玲起跳着地时髋关节角度为158.231°,起跳离地时髋关节角度为150.269°;吴莎的起跳着地髋关节角度为156.467°,起跳离地时髋关节角度为149.179°,两名运动员均出现了屈髋现象。屈髋的严重后果是使人体重心降低,增加人体重心移动距离,起跳腿支撑时间延长。3.2.6腾起角度普遍偏运动员起跳质量和空中动作的完成主要受重心腾起角的影响。世界优秀撑杆跳高运动员的腾起角度在16°~18°左右。我国优秀女子撑杆跳高运动员的腾起角度普遍偏大,造成这种现象的主要原因是起跳离地瞬间身体后仰、起跳腿蹬地方向过于向上。腾起角度过大的不利结果是弯竿和竖竿,最糟糕的是无法形成支撑,迫使运动员落在海绵垫外。李玲(20.57°)、吴莎(21.69°)两人的腾起角度均在技术范围内,但是两人的水平绝对速度稍差,在日常训练中,一定要注意快速力量与起跳技术的结合,以便更好的提高运动成绩。3.2.7起落架后倾、能力躯干角度的大小可以反映身体维持起跳瞬间的姿势。正确的撑杆跳高动作,要求运动员在起跳时躯干与地面垂直或稍微前倾,起跳离地时稍后仰。通过数据分析显示,李玲在本次比赛中起跳着地瞬间的躯干角度为86.67°,吴莎为86.44°,均表现为积极的前倾。起跳离地过程中,躯干角逐渐变小,运动员的起跳效果才会越好,相应地成绩就会更加理想,李玲在起跳离地瞬间的躯干角为91.83°,吴莎为92.07°。两人的躯干角都超过了90°,均出现后倾现象。这种现象的出现,会导致上体产生过大的绕重心逆时针转动的力矩,此外,上体重心靠后,人体绕穴斗转动的惯量就会变大,起跳后绕穴斗转动的能量就会损失。为了能够保证竿上后续动作的完成,起跳蹬伸阶段胸部积极向前上方运动是十分必要的,也是插竿起跳的关键所在。两名运动员之所以出现躯干后倾,就是在起跳时躯干保持紧张的力量不够,导致腰腹过早向前。4加强下肢力量的训练,发展动1.李玲最后三步助跑的步长基本合理,符合撑杆跳高的技术动作要求,稳定性与节奏性较好。2.起跳时间较为合理,但与世界优秀运动