我国女子铁饼运动员苏欣悦投掷技术的运动学分析

秦剑杰++李继东++张维寿++肖艳玲++宋爱民

摘 要：运用文献资料、访谈和影片拍摄等方法，对女子铁饼运动员苏欣悦的完整投掷技术进行分析。研究结果表明，苏欣悦的旋转技术类型属后速型，与其他优秀女子铁饼运动员相比，完整技术用时略长，其中以第一单支撑阶段用时长最为明显；在旋转过程中，苏欣悦对器械的掌控较好，拉引角变化幅度较小，器械加速十分明显。但肩髋角在腾空阶段出现了缩小趋势，并在转换阶段出现了较为明显的代偿；在转换阶段中左脚着地瞬间，苏欣悦左膝弯曲幅度较大，并在最后用力阶段出现了较大幅度的蹬伸；苏欣悦的出手角度略小，出手速度与世界级优秀运动员还存在差距。在器械出手瞬间，其双腿髋、膝、踝关节的蹬伸较为充分， “左侧支撑”较为稳固。

关键词：铁饼；投掷技术；技术诊断；运动学；田径

中图分类号：G824.2 文献标识码：A 文章编号：1006-2076（2016）02-0084-06

苏欣悦是继肖艳玲、宋爱民之后，河北省培养的又一名优秀的女子铁饼运动员，自2007年从事专业训练以来，运动成绩得到了大幅度的提高（见表1）。在2015年4月的全国田径大奖赛中，该名运动员以64.27 m的成绩夺冠，并刷新了个人历史最好成绩。此后，在8月份举行的北京田径世锦赛中，又以62.90 m的成绩获得了女子铁饼项目的第八名。苏欣悦已经逐步成为了我国目前在女子铁饼项目上的领军人物，并已经达到了世界级水平。相信随着年龄、体能、技术、心理等环节的不断提高和完善，1991年出生的苏欣悦在2016年的里约奥运会中将会有着更加优异的表现。此研究的目的在于对苏欣悦完整投掷技术进行运动学分析和诊断，找到其在现阶段技术环节中所存在的不足，并且根据现代女子铁饼技术的特点，提出相应的解决对策，帮助其在不断完善个人技术的同时提高运动成绩，在今后的比赛中再创佳绩。此外，该研究还可以为我国女子铁饼项目的技术训练提供参考依据，帮助运动员更准确地完成动作技术。

此研究的目的在于对苏欣悦完整投掷技术进行运动学分析和诊断，找到其在现阶段技术环节中所存在的不足，并且根据现代女子铁饼技术的特点，提出相应的解决对策，帮助其在不断完善个人技术的同时提高运动成绩，在今后的比赛中再创佳绩。此外，该研究还可以为我国女子铁饼项目的技术训练提供参考依据，帮助运动员更准确地完成动作技术。

1 研究对象与研究方法

1.1 研究对象

2015年4月30日在山东济南举办的全国田径大奖赛中，苏欣悦以64.27 m获得了女子铁饼项目的冠军。苏欣悦在64.27 m一投中的技术动作，被作为此次的研究对象。

该成绩不仅是她的个人历史最好成绩，同时也是继2013年9月第十二届全国运动会之后，我国在女子铁饼项目上的最好成绩，在现阶段有着很好的代表意义。

1.2 研究方法

1.2.1 文献资料法

利用CNKI中国知网查阅了近五年我国体育类核心刊物发表的，有关女子铁饼技术的相关文献，以及与铁饼技术相关的书籍，从而进一步了解我国女子铁饼优秀运动员的技术现状和特点，为研究的顺利进行奠定基础。

1.2.2 专家访谈法

在研究期间，对河北省田径队女子铁饼组的李正、肖艳玲、宋爱民等教练员进行了访谈。除了进一步了解苏欣悦的技术特点之外，还听取了他们对现代女子铁饼技术的观点和认识，从而进一步拓展了研究思路。

1.2.3 三维摄像法

在2015年4月30日在山东济南举办的全国田径大奖赛中，使用两台JVC系列GC-P100摄像机对苏欣悦的完整投掷技术进行三维定点拍摄。两台摄像机的高度均为1.2 m，分别置于铁饼场地的正后方和右后方，距投掷圈中心均为15 m，拍摄主光轴交叉成90°，拍摄频率为50帧/秒。赛后将爱捷三维立体框架放置投掷圈内进行了拍摄，进行了坐标标定。

1.2.4 录像解析法

使用Ariel公司的APAS运动分析系统，依据人体模型的标准和研究的需要选择松井秀治人体模型，确定左右手、肘、肩、膝、髋、踝等20个点，对苏欣悦成绩为64.27 m的一次完整技术进行三维解析。并采用低通数字滤波法对所得到的原始数据进行平滑处理，截断频率定位8.0Hz。

2 研究结果与分析

2.1 铁饼技术的时相划分

研究中根据研究需要，结合查阅有关铁饼项目的理论书籍和文献，将铁饼的完整技术划分为双支撑起转、单支撑旋转、腾空、转换以及最后用力共五个阶段[1]，以右手持饼投掷为例：预摆结束至右脚离地为双支撑阶段；右脚离地至左脚离地为单支撑旋转阶段；左脚离地至右脚着地为腾空阶段；右脚着地至左脚着地转换阶段；左脚着地至铁饼出手为最后用力阶段。

2.2 完整技术的动作节奏

动作节奏是完成技术动作过程中的时间特征，对技术动作的时间间隔与幅度进行描述。铁饼项目要求运动员在有限的空间内进行高速旋转，在保持器械稳定和身体平衡的前提下迅速、有力地完成投掷动作。因此，运动员在完成双支撑——单支撑——腾空——单支撑——双支撑五个技术部分时的动作节奏是至关重要的。徐政在对我国优秀女子铁饼运动员的技术进行运动学分析的过程中，根据各个技术阶段中的用时特征，将旋转技术归纳为三种类型：平速型、后速型和全速型[2]。其中平速型是指从第二单支撑开始至铁饼出手的时间与第一单支撑用时十分接近；后速型是指从第二单支撑开始至铁饼出手的时间明显低于第一单支撑阶段；而全速型是指总用时较少且两个单支撑阶段用时较为接近的旋转技术。在现代铁饼技术中，运动员带动器械加速旋转的最终目的是获得更快的出手速度。因此，在充分完成各技术环节动作的前提下，运动员自旋转动作开始至铁饼出手所用的时间越短越好。在此次研究过程中，也将苏欣悦在此次投掷过程中各技术环节的用时情况，与现阶段国内、外优秀女子铁饼运动员进行了比较。由表2可以看出，苏欣悦在第一单支撑阶段用时为0.50 s，转换和最后用力阶段用时分别为0.17 s和0.16 s。由此可见，苏欣悦在完整旋转技术中加速的趋势十分明显，其旋转技术类型应属于后速型。

与现阶段国内、外优秀女子铁饼运动员各技术环节用时的平均值相比，苏欣悦除了在第一单支撑阶段所用时略长，其他技术环节的用时与6名选手的平均值差别不大。完整技术的总时间比平均值多0.12 s，与佩尔科维奇、塞缪尔、李艳凤这三位国际级选手的差异十分明显。由此可见，苏欣悦在第一单支撑阶段用时较长，是其完整技术中的一个较为明显的薄弱环节，也是导致其完整技术用时较长的重要原因。

2.3 双支撑起转阶段技术特征

双支撑起转阶段是铁饼完整技术的起始阶段，其主要目的是为接下来的快速旋转动作积聚弹性势能，并为旋转动作的合理结构与节奏进行准备。当预摆动作结束时，运动员的躯干应处于“扭紧”状态[3]。以右手投饼为例，运动员的右臂此时应充分后引，使器械在尽可能获得最大工作距离的同时，也使右侧的胸、臂肌肉达到工作前的适宜初长度，为充分的超越器械进行准备。在评价铁饼旋转技术时，肩髋角与拉引角是两项最为常见的指标。其中肩髋角是肩轴与髋轴形成的扭转角，拉引角则是躯干与投掷臂形成的角度。通过查阅相关文献发现，受技术风格和身体条件等因素的影响，女子铁饼运动员在预摆结束后，即右脚离地瞬间的拉引角差别较大。例如技术风格相对男子化的女子铁饼世界冠军李艳凤预摆幅度较大，其预摆拉引角要明显小于以旋转速度快为特点的宋爱民、孙太凤等运动员。据研究表明，预摆阶段的拉引角并不是越小越好，否则会对旋转速度和出手速度造成不利影响。因此在预摆阶段，运动员的躯干与手臂应该尽可能的保持一种“放松”的“扭紧”状态。

苏欣悦在预摆最大瞬间，肩髋角与拉引角分别达到了87.7°和120.2°，说明在此时刻，其的身体处于一个十分积极的扭转状态，其右侧肩、臂的伸展性较好，旋转前的身体准备较为充分，这与其腰、背、肩等部位良好的柔韧性有着密切关联。至右脚离地瞬间，其肩髋角与拉引角分别达到40.6°和146.9°，分别出现了47.1°和26.7°的幅度变化。由此可以看出，苏欣悦在此阶段左侧旋转发力十分明显，髋关节转动速度较快，使肩轴与髋轴的角度发生了快速变化。但同时也可看出，苏欣悦在此阶段右臂向投掷方向有着一定幅度的平移，这对保持此阶段器械的稳定性是十分不利的，并且会导致肩轴与髋轴的角度缩小。不仅不利于躯干扭紧状态的保持，而且对后续旋转的速度也是极为不利的。

2.4 单支撑旋转阶段技术特征

在第一个单支撑旋转阶段，苏欣悦用时0.52 s，明显低于现阶段其他优秀女子铁饼运动员的平均水平。由于此阶段是运动员与铁饼一起获得水平速度的重要阶段，如果用时过长，会对之后各技术环节的完成速度产生不利影响。据资料显示，世界冠军李艳凤在此阶段的用时为0.34 s，左脚离地瞬间铁饼速度可达到10.34 m/s，[JP2]平均速度为5.21 m/s；而北京奥运会第四名宋爱民此阶段用时为0.44 s，左脚离地瞬间铁饼速度能够达到了10.79 m/s，铁饼的平均速度为6.05 m/s。

由表4可以看出，苏欣悦在左脚离地瞬间，铁饼速度达到了9.59 m/s，其平均速度达到了5.96 m/s。与之前的双支撑阶段相比，铁饼的加速趋势十分明显。但通过与其他优秀运动员的技术数据相比可以看出，苏欣悦在此阶段旋转的速度水平还存在明显的欠缺，这应该是导致此阶段技术环节用时较长的直接原因。因此，第一单支撑阶段完成速度较慢，应该是其完整技术中存在的一项重大不足。与男子铁饼技术相比，女子铁饼由于器械较轻，因此在完整技术中更加强调快速旋转。在现代铁饼技术中，强调左膝领先左肩进行转动，以尽可能保持身体的适度扭转[4]。苏欣悦从右脚离地瞬间至左脚离地瞬间，肩髋角缩小了13.9°，由40.6°变为26.7°，该项数据反映出了苏欣悦此时的躯干扭紧状态。据研究表明，女子铁饼运动员在第一单支撑结束后，肩髋角的最佳角度在20°～23°之间。若此时肩髋角过大，会造成躯干过度紧张和器械滞后，破坏后续动作的合理节奏；相反，若此时肩髋角过小，则会使身体过于放松，影响动作幅度。综上所述，结合苏欣悦在第一单支撑阶段用时较长，建议其对第一单支撑过程中躯干的扭紧状态进行改善，以提高第一单支撑的旋转速度。此外，苏欣悦在左脚离地瞬间，拉引角为148.2°，与双支撑结束后的146.9°拉引角相比变化不大，说明苏欣悦在第一单支撑旋转过程中对器械的掌控较好。

2.5 腾空阶段技术特征

在第一单支撑阶段，运动员自左脚离开地面，就开始进入到腾空阶段。运动员在第一单支撑阶段的身体形态，对腾空阶段的身体结构有着很大影响。至右脚着地瞬间，运动员的左腿要积极地向右腿靠拢，这样做一方面可以减小下肢的转动半径，另一方面还能够增加下肢转动的角速度，帮助右髋前移发力，便于右脚着地后的积极转动和左腿的快速落地[5]。据研究表明，世界优秀铁饼运动员的腾空时间仅为0.1 s左右。短暂的腾空时间不仅有利于运动员减小身体重心起伏和速度损耗，还有利于右脚着地后的继续旋转。在此阶段，苏欣悦自左脚离地至右脚着地所用时间为0.12 s，与世界优秀铁饼运动员的差别不大。至右脚离地瞬间，铁饼的位移速度为9.[KG-*3]37 m/s，平均速度为5.72 m/s。与单支撑阶段的9.59 m/s和5.96 m/s相比差别不大。可以看出在腾空阶段，苏欣悦在旋转速度方面保持较好，躯干保持了较为明显的加速趋势（见表5）。

据研究表明，世界优秀女子铁饼运动员在腾空阶段，肩髋角都会出现较为明显缩小趋势。这是由于在腾空阶段身体处于无支撑状态，导致身体的扭转趋势减弱，基本在10°～15°之间变化。与此阶段铁饼速度变化不大不同，苏欣悦在腾空阶段的肩髋角与左脚离地瞬间的肩髋角相比缩小了13.2°，但13.5°的肩髋角也在铁饼技术的合理范围内。此外，苏欣悦腾空阶段的拉引角度为147.6°，与左脚离地瞬间的拉引角度变化不大，表明在此阶段苏欣悦右臂的稳定性较好，保持了较为充分的后引状态。

2.6 转换阶段技术特征

铁饼投掷技术中的转换阶段，也被称作过渡阶段，是指腾空动作结束后，从右脚着地至左脚着地这一阶段。转换阶段可以使运动员集聚最大的扭转力矩，为最后用力和超越器械进行充分的准备，因此对整个投掷技术的影响是十分重要的。在转换阶段，一方面要求运动员尽量缩短两脚落地的时间间隔，另一方面要求运动员两脚之间的距离必须处于一个合理范围内。倘若两脚间隔过大，会对最后用力时右腿的发力产生不利影响，造成出手角度过小；而两脚间隔过小，则会造成右腿向上发力，使出手角度过大。世界优秀女子铁饼运动员转换阶段的时间基本在0.16 s左右，其中我国运动员李艳凤在转换阶段所用时间达到了0.15 s。苏欣悦在此阶段所用时间为0.17 s，与世界优秀女子运动员的差别不大。此外，与右脚着地瞬间的铁饼速度相比，苏欣悦在左脚着地瞬间的铁饼速度又略有提高，达到了9.37 m/s，以上两点说明了苏欣悦有着较好的保持旋转速度的能力（见表6）。

在转换阶段，右脚在投掷圈圆心部位着地后，需要继续做不间断的蹬转动作，同时左腿要积极的靠近右腿，快速有力的伸展到投掷圈前部，为形成有力的左侧支撑打下基础。此时右髋应不间断的向前推转以超越右肩，使髋轴与肩轴形成适宜的角度，保持躯干的扭紧状态。苏欣悦在转换阶段结束后，肩髋角为31.3°，说明其在此阶段身体处在一个较为适宜的扭紧状态，保持了之前的旋转连续性。但从数据还可以看出，在此阶段中，自右脚着地开始，到左脚着地结束，苏欣悦的肩髋角度由13.5°变化为31.3°，有着17.8°的增大幅度。由此可见，适当的增强苏欣悦腾空阶段肩髋角的稳定性，以减少转换阶段肩髋角的代偿，是一个需要解决的问题。除此之外，与腾空阶段的147.6°拉引角相比，苏欣悦在转换阶段的拉引角变化为141.7°，总体说来变化幅度不大，其持饼的手臂依旧保持了后引状态，这对保证最后用力阶段的动作幅度和器械做功距离是十分有利的。

在此次动作中，苏欣悦在左脚着地瞬间，左膝角和左踝角分别为130.7°和98.6°，其左膝的弯曲程度较为明显。与铅球、标枪等投掷项目相同，铁饼项目也十分强调投掷过程中的左侧支撑，在转换阶段，要求左脚着地时微屈左膝，便于在最后用力阶段起到良好的支撑作用。倘若左脚着地时左膝关节角度过小，就很可能会出现左腿在最后用力阶段过分向上蹬伸的错误动作，削弱和分解身体右侧的发力效果，对出手角度也有着十分不利的影响。因此，建议苏欣悦改善转换阶段中左脚的落地动作，有效增大左脚着地瞬间左膝的关节角度。

2.7 最后用力阶段技术特征，

最后用力阶段的技术运用对铁饼项目的成绩都有着至关重要的影响。运动员能否发挥出最快的出手速度，并获得最佳的出手角度和高度，直接取决于最后用力阶段的技术发挥。据研究表明，铁饼出手速度的62%～73%都来自于最后用力阶段，可见最后用力技术在整个铁饼技术中是最为重要的。

由表7可以看出，苏欣悦在最后用力阶段所用时间为0.16 s。据研究表明，世界优秀女子铁饼运动员在最后用力阶段所用的时间在0.1 s～0.2 s之间最为合理。由此可见苏欣悦在最后用力用时方面与世界优秀运动员差距不大，体现出较好的速度能力。出手速度、出手高度和出手角度是决定投掷项目成绩的三个最重要因素。由数据可以看出，苏欣悦的器械出手的垂直速度为13.14 m/s，水平速度达到了20.54 m/s，最终形成了24.05 m/s的合速度。与世界高水平女子运动员相比，苏欣悦的出手速度还存在明显的差距，例如李艳凤的出手速度能够达到25.4 m/s。此外，苏欣悦此次的出手角度为32.2°，略小于铁饼项目中35°～40°的最佳出手角度范围。因此，苏欣悦需要在最后用力出手速度和出手角度方面进行进一步改善。

最后用力阶段，需要运动员右侧髋、膝、踝关节充分蹬伸，自上而下连贯用力，使右髋超越左髋向前推转，并以髋轴领先肩轴，最终以胸带臂将铁饼投出。与此同时，要求运动员的左膝伸直，左髋向前打开，以形成一个稳固的左侧支撑。据研究表明，由于左侧支撑动作对器械出手的角度和高度有着重要影响，因此铁饼出手瞬间的左膝角与铁饼成绩在一定范围内呈正相关，即出手瞬间左膝角越小，铁饼成绩就越差。

由表8可以看出，苏欣悦在出手瞬间左侧髋、膝、踝关节蹬伸较为充分，分别为178.6°、173.1°和1033°，其出手瞬间左侧的支撑动作较为积极和有力。但如前文所述，苏欣悦在转换阶段中左脚着地瞬间，其左侧膝关节角度为130.7°，即在整个最后用力过程中，左膝角增大了42.4°。这说明在最后用力阶段苏欣悦左腿向上蹬伸的幅度较大，这一定对铁饼的水平速度有着不利的影响。另外，苏欣悦右侧髋、膝、踝关节的角度分别为178.2°、161.4°和101.5°，说明其在最后用力阶段中右侧发力较为充分。

3 结论与建议

3.1 苏欣悦的旋转技术类型属后速型，与其他优秀女子铁饼运动员相比，完整技术用时略长，其中以第一单支撑阶段用时长最为明显。建议其重点对第一单支撑阶段的旋转速度进行改善。

3.2 在旋转过程中，苏欣悦对器械的掌控较好，拉引角变化幅度较小，器械加速十分明显。相比之下，苏欣悦在腾空阶段的肩髋角出现了缩小趋势，并在转换阶段出现了较为明显的代偿。建议其对腾空阶段的身体姿态进行改善，保持旋转过程中躯干的适度扭紧。

3.3 在转换阶段中左脚着地瞬间，苏欣悦左膝弯曲幅度较大，导致其在最后用力阶段左膝出现较大幅度的蹬伸。而这种向上蹬伸对铁饼的水平速度、出手角度和出手高度都有着不利的影响。建议其对转换阶段中左脚的着地动作进行改善。

3.4 苏欣悦的出手角度略小，出手速度与世界级优秀运动员还存在差距。在器械出手瞬间，双腿髋、膝、踝关节的蹬伸较为充分，其“左侧支撑”较为稳固。建议其对出手速度进行改善，并合理增大出手角度。

[HJ2.1mm] 参考文献：

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