山东省 64公斤级男子拳击运动员直拳技术动作的运动生物力学分析

岳东升,张 翠,宋祺鹏,毛德伟

(1.山东体育学院研究生部,山东济南 250100;2.山东省体育科研中心,山东济南 250100)

山东省 64公斤级男子拳击运动员直拳技术动作的运动生物力学分析

岳东升1,张 翠2,宋祺鹏2,毛德伟2

(1.山东体育学院研究生部,山东济南 250100;2.山东省体育科研中心,山东济南 250100)

利用高速摄像与测力台 (Kistler)同步测试的方法,对山东省 5名 64公斤级男子拳击运动员直拳技术动作进行测试,发现山东省运动员直拳技术基本符合理论要求;拳速比世界优秀拳击运动员小;躲闪速度不够快;出前直拳时髋转动幅度较小;出后直拳时蹬地不充分。

山东省;64公斤级;直拳;拳击

2000-2004奥运备战周期,我国男子拳击 48公斤级、男子 62公斤级被列为潜优势项目[1]。拳击运动是一项运动员在适当机会采用巧击的方法击中 (得分)或击倒对方的技能格斗对抗性运动。该项目要求运动员掌握复杂多变的拳击技术、具有强大的力量和体能、敏捷的动作和灵活的步伐、快速的反应能力、抗击打能力和顽强的毅力。由于该项运动具有复杂多变、直接对抗的特征,因此,给技术的研究带来了一定难度。

研究人员通过对奥运会、第十届全国运动会、第十三届世界拳击锦标赛等比赛的分析认为:在实战中,我国运动员拳、步、身法技术动作的运用与国外优秀选手还存在着一定差距[2]。大部分男子拳击运动员存在技术动作不合理[2],多余动作多[3,4],出拳数量少[5],命中率不高[3-5],攻防方式单一[3],反击步法移动缓慢,临场经验不足[4]等问题。研究偏重于直拳,对闪躲、摇避、潜闪、拍击、后闪、转体和步法等防守技术研究较少。部分研究采用影像分析,对部分拳法中拳的有效质量、工作距离、打击时机、运动轨迹,以及身体各关节角度等进行了分析,但国内没有发现运用动力学和运动学同步对拳击技术分析的文章。

针对前人研究的缺陷和不足,本研究在对山东省64公斤级运动员数场国内外比赛中技术使用情况进行统计分析的基础上,采用运动学和动力学同步的测试方法,对运动员直拳技术动作进行测试分析,试图找出运动员技术动作存在的优势和不足。希望对我省运动员后续的训练提供有力的支撑。

2 研究方法

2.1 研究对象

山东省 64公斤级拳击运动员 5名,训练年限 4年以上,所有受试者被清楚地告知测试的目的与过程,同意参与本实验。

表1 运动员基本情况

2.2 测试方案

对运动员的进攻和防守技术采用三维高速摄像和测力台同步测试。测力台开始采集数据时,红色信号灯亮,高速摄像机同时拍下灯亮的时刻,作为同步信号。

2.2.1 进攻测试方案

拳击运动员站在 1号测力台上 (Kistler9287BA,采样频率 1000赫兹),向 2号测力台 (Kistler9281CA,采样频率 1000赫兹)出拳 (图1),左右后侧方 3米处分别放置两台高速摄像机 (SONY-1000e),两台摄像机呈 120度夹角,摄像机高度与地面垂直高度为 1.3米,快门速度为 1/250秒,拍摄频率为 125赫兹。运动员配戴拳套,进行前直拳和后直拳击打各 5次,选取效果最好的 3次进行分析。

图1 进攻测试仪器摆放图

2.2.2 防守测试方案

运动员站在 1号测力台上,面向 2号测力台,左右后侧方 3米处分别放有两台高速摄像机,两台摄像机呈 120度夹角 (图2)。当 2号测力台上方的灯亮时,运动员即刻做出左右闪躲的动作 1次 (摄像机和测力台的参数同进攻方案)。

2.2.3 测试指标

出拳次数:运动员在比赛中出拳的总数。

命中率:运动员在比赛中有效击中对手的次数占总出拳数的百分比。

出拳速度:拳击运动员完成出拳动作过程中的速度。

速度损失值 :运动员出拳过程中速度最大值与拳击中对手前一瞬间速度的差值。

速度最大值出现到击中所用时间:运动员在出拳过程中,从拳速最大开始到击中对手结束所用的时间。

击打距离与臂长的比值:运动员从出拳开始到击打到对手结束,拳的运动距离与运动员臂长的比值。

拳速最大时,肘 /膝关节角度 :拳速最大时肘关节与膝关节的角度。

髋 /肩初始角度:准备姿势时,左右髂前上棘 /肩峰连线在水平面的投影与水平线的角度。

髋 /肩连线转动幅度 :从准备姿势到击中目标,左右髂前上棘/肩峰连线在水平面转动的角度。

躲闪时间:运动员在防守时,左右闪躲的时间。出拳的最大蹬地力:出拳过程中,下肢蹬地力在垂直方向上的最大值。

出拳击打力:击中对手时,拳对目标的冲击力。

2.2.3 数据分析

采用Ariel APAS XP分析系统对所采集到的拳击动作影像进行运动学分析。采用数字滤波法对获得的数据进行平滑,截断频率为 10赫兹。并采用 Bioware分析软件对 Kistler测力台所采集的动力学数据进行分析。

3 研究结果与分析

3.1 山东省优秀运动员在比赛中出拳次数统计

本研究对山东省 64公斤级运动员 54场 176局比赛出拳情况进行统计,找出运动员常用拳法及存在问题,为技术的研究提供依据,结果如下:

图2 防守测试仪器摆放图

表2 山东省拳击运动员前 /后直拳、前 /后摆拳、勾拳每回合出拳次数统计表

如表2所示,前直拳是山东省 64公斤级运动员比赛中的使用率最高的拳法,每回合出拳次数为 11.3±3.1次。但前直拳命中率低,命中率仅为 28.3±3.3%,山东省拳击运动员前直拳技术可能存在一定的不足;后直拳出拳次数少,但命中率较高。所以本研究选择运动员偏爱使用的前直拳及命中率较高的后直拳进行研究。

3.2 技术分析结果

3.2.1 击打瞬间速度最大值、速度损失值、速度最大值出现到击中的时间、击打距离与臂长的比值

表3 山东省 64公斤级拳击运动员直拳拳速统计表

如表3所示:山东省 64公斤级拳击运动员前直拳的击打瞬间速度最大值为 7.1±0.7m/s和后直拳的击打瞬间速度最大值为 6.6±2.1 m/s与 T J Waliko[28]对 7名奥运会选手测试的该指标 9.14m/s相比,有一定的差距。当今世界拳击运动发展的突出特点是:出拳快、打击力量大[2]。山东省 64公斤级的运动员在拳速度上还需进一步提高。前人研究表明:髋角、移动距离及髋速度与身体重心移动距离、速度具有高度相关性[26]。建议运动员在出拳时注意快速的移动重心,拳面领先,肩带动大臂,大臂带动前臂,前臂内旋使拳心向下,手腕稍内扣用拳面击打目标,增大击打距离,增加拳速和命中率。

对于速度损失值这一指标,目前尚未发现对该指标的研究。山东省拳击运动员的前直拳和后直拳的速度损失值分别为 0.52±0.17m/s和 0.95±0.01m/s,而理论值为 0最好,运动员速度损失值与速度最大值的比值太大,说明山东省拳击运动员直拳技术还存在不足,史密斯和哈米尔研究表明[27]:技术水平对碰撞前 0.01秒的拳速无影响,本研究认为速度损失值过大的原因不仅与运动员主动肌和被动肌的拮抗作用有关,还可能与运动员蹬地转体不充分有关。击打距离小会影响拳的击打效果,如表3所示,前直拳的比值要比后直拳的小,这可能是造成前直拳命中率低的原因,运动员在训练中要加强拳速和对击打距离掌握的练习。提高拳速、减少作用时间是直拳训练的一个关键问题[26]。

3.2.2 拳速最大时运动员膝关节、肘关节角度、髋 /肩连线变化角

如表4所示,从拳速最大时的关节角度看,运动员打前直拳时,山东省拳击运动员膝关节角度为 165±5度、肘关节角度为 126±8度,与前人研究所得:运动员出拳速度最大时,后腿膝关节在 170度左右、肘关节为130度左右[8]相比基本相似。膝关节和肘关节角度在合理范围内较大,说明关节充分的伸展,有利于增加打击距离,提高击打效果。山东省拳击运动员要继续保持这一技术特点。

表4 山东省拳击运动员关节角度变化的比较

运动员打后直拳时,膝关节和肘关节角度比运动员出前直拳时小,后直拳要求运动员充分蹬地、转体,靠身体的惯性来完成动作,而本研究运动员在膝关节和肘关节未完全打开的时候完成出拳,前面研究的后直拳的速度慢可能与该指标有关。后直拳的技术缺陷是蹬地不充分,主要靠转髋和送肩完成动作。

从髋连线变化角和肩连线变化角看,山东省运动员前直拳的髋连线变化角度和肩连线的变化角度小于后直拳。髋、肩角变化大说明运动员转体、送肩充分[23],本研究发现,山东省 64公斤级拳击运动员的前直拳击打速度慢,可能与运动员的髋关节连线和肩关节连线变化角度小有关。本研究发现,山东省拳击运动员打前直拳时,髋关节的转动幅度太小,影响工作距离,前直拳的技术缺陷是髋转动幅度太小。

3.2.3 垂直方向最大蹬地力、拳击打力、躲闪时间

表5 垂直方向最大蹬地力、拳击打力、躲闪时间

前人研究利用人体模型传感器,对 48公斤 -91公斤级选手混合测试,研究结果表明[25]:直拳的平均力量为 3427牛顿。有研究利用测功仪对 67公斤级拳手测试,结果表明直拳力量可达 4800牛顿[8]。如表5所示,山东省拳击运动员前直拳的最大击打力为 3764±135牛顿 (5.88±0.21倍体重),后直拳最大击打力为为 4311±86牛顿 (6.73±0.13倍体重),与前人研究相似。

由图1看出,部分运动员先蹬地后出拳,符合理论要求。由图2看出,部分运动员蹬地和出拳几乎同时进行,有些还延后,这与运动员的下肢肌肉力量大小及力量的传递有关 (测力台以运动员体重定标,正值表示超重即蹬地,负值表示失重及腾空)。人体作用力来源于肌肉工作,正常的发力顺序应为从下到上,发力顺序不正确,蹬地力就无法传递到拳,直接影响拳的击打效果。

对于防守的研究,国内外大都对步法进行分析,没有研究人员对躲闪时间进行量化研究。躲闪速度在比赛中占有很重要的地位,躲闪快,可以减少对手的命中率,更好的为出拳作准备。由表4可以看出,运动员躲闪时间为 0.006±0.003秒,躲闪时间的长短与运动员的意识具有重要的关系,建议运动员加强进攻的同时注意提高警惕,伺机反击。

〗通过运动学和动力学同步发现:影响运动员的出拳效果的主要因素是:运动员的蹬地力,膝 /肘关节伸展角度,髋肩转动幅度。运动员蹬伸不完全、蹬地力小、肩髋转动幅度小、速度损失大、发力时机不正确,影响击打力量、击打距离和击打瞬间最大速度。4 结论

山东省运动员直拳技术基本符合理论要求;拳速比世界优秀拳击运动员小;躲闪速度不够快;出前直拳时髋转动幅度较小;出后直拳时蹬地不充分。建议加强下肢专项力量训练,腰部核心力量训练以及上下肢协调及连贯能力训练。

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Biomechan icalanalysis on the stra igh techn ique of 64kg male boxers of Shandong province

YUE Dong-sheng1,ZHANG Cui2,SONGQi-peng2,MAO De-wei2
(1.Inst.of Postgraduates,ShandongInsititute of Physical Education and Sports,Jinan250100;2.Shandong Sports Science Center,Jinan250100,China)

High speed cameras and Kistler forceplateswere synchronized to test the technique of 5 64kgmale boxers(age:23.5±2.3year,height:180.7±3.5cm,weight:63.6±1.5kg,training experience:more than 4 years)of Shandong province.Itwas found that the fist speed is lower than that of elite boxers in the world,the evade speed is not fast enough,the hip rotation is not enough at straight left,and the last ground contact of right leg at straight right is not enough.

boxer;male;64kg;straight;biomechanics;Shandong

G886.1

A

1009-9840(2011)01-0014-04

2010-12-08

国家体育总局体科所课题《拳击项目技战术特征及训练方法的研究》(课题号:2006BAK37B04)。

岳东升 (1983- ),男,山东日照人,在读硕士研究生,研究方向运动生物力学。