我国优秀男子铅球运动员张俊旋转推铅球技术的研究

董海军

(西安体育学院, 陕西 西安　710068 )



我国优秀男子铅球运动员张俊旋转推铅球技术的研究

董海军

(西安体育学院, 陕西 西安710068 )

摘要：通过运动生物力学研究方法，对现阶段我国优秀男子铅球运动员张俊旋转推铅球技术进行研究，发现：他在双支撑阶段右侧下肢压紧效果差，躯干前倾幅度小，重心位置高，上下肢扭紧效果差，右脚离地瞬间重心向左腿过渡效果较好，左侧下肢压紧效果差，左脚离地瞬间右腿向投掷方向跨摆动作积极，髋关节加速快，左腿蹬伸速度快、幅度大，两腿之间的配合效果好，右脚着地瞬间上体后倾幅度大，超越器械效果好，左腿收拉积极，左脚着地瞬间肩横轴没有提前转动对器械加速，超越器械效果好，左脚着地速度快等技术特点，并结合存在问题提出了改进建议，对运动员改进技术提高运动成绩有一定帮助。

关键词：我国优秀；男子铅球运动员；旋转推铅球技术

1研究目的

旋转式推铅球技术至今具有30多年的历史，当代旋转式推铅球技术的代表人物是美国运动员巴恩斯，目前23.12 m的男子铅球世界纪录就是他用旋转技术创造的。该技术具有加速距离长、转动速度快的特点，主要以欧美运动员所使用，旋转推铅球技术在国内没有产生较大的影响，很多教练员和运动员对旋转推铅球技术还不太认可，所以我国运动员使用较少[1]，但随着科学的发展，旋转推铅球技术逐渐被教练员和运动员关注，现阶段在我国使用旋转推铅球技术的有2～3名选手，主要以上海的张俊和解放军赵中军为代表，特别是张俊在2009-2012年时间内，成绩突飞猛进，一举打破了亚洲纪录，使我国男子铅球在亚洲占有了一席之地，并使旋转推铅球技术逐渐被教练员和运动员关注，本研究主要对张俊旋转推铅球技术进行诊断和评价，为运动员改进技术提高运动成绩提供帮助，进一步认识项目的本质和特征，为旋转推铅球技术的开展提供帮助。

2研究对象与方法

2.1研究对象

张俊为现阶段我国在役的优秀男子铅球运动员，也是现阶段我国运动员中唯一采用旋转技术投出20 m以上成绩的选手，在2009年东亚运动会上，张俊曾以打破了全国纪录，特别是在刚刚结束的全国室内锦标赛上，他又以20.41 m的成绩打破了由卡塔尔选手阿尔苏瓦迪在2006年创造的20.09 m的亚洲纪录，本研究选取的是2014年在济南举行的大奖赛总决赛张俊的比赛录像进行研究。

2.2研究方法

2.2.1文献资料

通过网络和图书资料查阅近几年发表的有关推铅球的文章，并在一定程度上走访国家队的运动员和教练员，获取与本研究有关的资料，从而为本研究提供充足的理论依据。

2.2.2近景动态立体摄影

采用两台高速摄像机，对2014年在济南举行的大奖赛男子铅球的比赛进行拍摄，镜头为美国PULNIX公司生产的CCD高速扫描摄像头(TM-6710CL)其中一部摄像机置于投掷方向的正后面，一部摄像机置于右侧面，拍摄频率为120帧s，主光轴夹角约90°左右，拍摄距离约10 m左右，机高1.20 m左右。

2.2.3运动学解析法

解析软件采用美国APAS运动录像分析系统，对运动员投掷过程的录像进行解析，人体模型参数选用日本松井秀治人体模型，解析前对框架进行标定，并根据项目要求选取身体20个关节点，另外选取一个器械附加点(铅球)，采取逐副方法进行解析，最后对数据进行低滤波平滑处理，平滑系数为7，获取所需运动学参数的原始数据。

2.2.4数理统计法

对所获得原始数据，在office2003中的Microsoft-Excel进行整理和处理，并按需要绘制成图片和表格。

3结果与分析

为了使更清楚认识和分析旋转推铅球技术的特征，我们将旋转推铅球完整的技术分为五个技术阶段，双支撑阶段(预摆最大瞬间-右脚离地瞬间R↑)、单支撑阶段(右脚离地瞬间R↑-左脚离地瞬间L↑)腾空阶段(左脚离地瞬间L↑-右脚着地瞬间R↓)、过渡阶段(右脚着地瞬间R↓-左脚着地瞬间L↓)、最后用力阶段(左脚着地瞬间L↓-器械出手瞬间♂)。

图1　张俊完整投掷技术过程各瞬间截屏图

3.1张俊旋转过程节奏特征的分析

旋转铅球技术中，身体加速节奏对技术有重要影响，节奏指时间和空间的综合反映，各技术阶段的时间构成了整个旋转过程，反映了旋转过程中速度变化状况，对运动员投掷技术过程中节奏变化的研究，可以判断运动员身体加速的合理性，整个投掷过程的节奏是越来越快[2]。

表1　张俊投掷过程各技术阶段时间分配(单位：s)

旋转过程中双支撑阶段是指，预摆最大瞬间至右脚离地瞬间，是整个旋转技术的开始，此阶段是产生动量的阶段。技术要求身体重心从右腿上逐渐向左腿移动，但左腿必须在压紧的情况下，以前脚掌捻转过渡。 由表1可知，张俊旋转过程中双支撑时间为0.40 s，占总时间的29%，时间较长，身体重心位置较高，前倾幅度偏小，整个身体重心抬的较高，这在后面我们将重点进行论述。单支撑阶段是指运动员右脚离地到左脚离地瞬间，整个过程主要以左腿为轴进行转动，要求左腿弯曲，右腿画弧完成对身体重心的超越，并在左脚离地前迅速蹬伸左腿，使身体完成腾空动作。张俊单支撑阶段用时也比较长，占总时间的29%，腾空阶段时间反映了人体在无支撑状态下运行时常，张俊腾空阶段时间较短，说明他重心上下起伏程度较小，有利于右脚快速着地，但不利于增加着地距离，进一步反映了他左脚在离地瞬间蹬伸积极，右腿跨摆动作快，两腿配合效果好。关于投掷项目过渡阶段时间长短一直是学者争论的焦点，一些学者认为，过渡阶段时间越短越好，但笔者认为过渡阶段时间不是越短越好，如果过短有利于左脚的快速着地，但不利于增加两脚之间着地距离，进一步缩短最后用力中对器械的加速距离，所以过渡阶段时间越短越好是不合理的。张俊过渡阶段的时间为0.24 s，占到了总时间的18%，时间相对比较短，时间占用比例也小。最后用力的时间是直接对器械加速的时间，反映了最后用力过程中下肢蹬伸速度的快慢，张俊最后用时间较短，整个下肢蹬伸的速度较快，主要为向投掷方向的速度，向上蹬伸时间偏短。

3.2张俊旋转推铅球技术过程环节速度分析

旋转过程中人体各环节的加速都是以重心的加速为前提，主要以整体加速为主，任何一个环节的加速都是在上一环节完成后进行的，某一环节的过早加速会造成整个用力节奏的破坏，和违反生物力学环节用力原理，这在投掷过程中是不容许的[3]。

图2　重心速度轨迹图

图3　器械速度轨迹图

图4　右肩速度轨迹图

图5　右髋速度轨迹图

图6　右膝速度轨迹图

图7　右肩速度轨迹图

图8　左膝速度轨迹图

图9　左髋速度轨迹图

注：图2-9中“▲”为预摆最大瞬间、“■”右脚离地瞬间、“◆”左脚离地瞬间、“△”为右脚着地瞬间、“※”为左脚着地瞬间、“○”为器械出手瞬间

预摆结束瞬间整个人体处于最大扭紧状态[4]，身体运动速度相对比较慢，张俊在预摆最大瞬间重心速度较小，器械速度比重心速度大，但相差不大，这是不合理的。而且重心速度在垂直和水平方向状况不同，重心加速方向主要在水平方向，而在垂直方向加速较小，这也正好反映了他预摆阶段重心下降幅度低的特点，主要以水平方向的转动为主。器械加速方向主要在垂直方向，水平方向加速较小。整个预摆结束阶段主要以右肩的转动加速为主，所以右肩速度比其他环节速度大，这也是合理的。

表2　张俊旋转推铅球技术过程环节速度特征变化情况表(单位：m/s)

预摆结束瞬间为旋转的开始，人体重心主要压右腿上[5]，由表2可知，张俊在预摆结束瞬间重心速度为0.223 m/s，主要为水平方向转动速度，而在垂直方向速度较小，说明他预摆最大瞬间重心上下起伏程度小，进一步反映了他右侧下肢压紧效果差，上体抬起幅度大。预摆最大瞬间器械速度也比较小，水平方向比垂直方向的速度大，因为器械的加速是在人体加速前提下进行的，但器械速度高于重心速度不合理，可能是右肩转动幅度大造成器械加速。右肩速度是所有环节中最大的，主要为转动速度，右肩进一步转动加大了上下肢扭紧幅度，这也是这一阶段器械速度高于重心速度的原因，相比右髋速度较小，此阶段上肢在右髋关节处是处于压紧状态，没有加速条件，左肩速度比右肩低，进一步说明这一阶段技术主要以右肩带动左肩转动，预摆最大瞬间左髋速度也比较高，说明左髋向右绕左侧轴转动幅度大，上肢在左髋关节处伸展幅度较大。

从各环节这一技术阶段加速情况看，重心加速时机主要在预摆开始阶段，在左腿蹬伸下向右侧轴上的移动，而在预摆结束前基本完成了加速，器械在预摆阶段加速曲线相对比较平缓，没有急剧上升和下降现象。右侧主要环节加速主要在预摆的开始阶段，主要以髋关节为中心的转动加速，在预摆结束前加速现象不明显，整个髋关节和肩关节都处于了扭紧状态，失去了进一步加速条件。左肩和右膝在预摆阶段加速时机比右侧环节都晚，为了进一步推动身体重心向右侧移动，有利于进一步增大上下肢之间扭紧幅度，左髋在预摆阶段加速现象不明显。

预摆最大瞬间标志着预摆阶段结束，人体进入双支撑阶段，这一阶段是对身体加速的主要阶段，需要人体尽可能摆脱静止状态，主要以右侧上肢围绕左侧轴转动为主，所以右侧上肢加速程度要比其它环节大。由表2可知，张俊在右脚离地瞬间重心速度较小，主要是水平方向运动为主，但此时器械速度为2.18 m/s，比重心速度要高，也主要为水平方向的运动，在垂直方向速度几乎没有，但器械速度高出重心速度过大1.603 m/s之多，这是不合理现象，旋转过程中器械和重心之间速度的差值反映了运动员技术的好坏，说明他在右脚离地瞬间的技术较差，不是以身体带动器械加速，过多注重了上肢的转动，进一步说明他整个左侧轴压紧效果差，右侧上肢过快加速，必然造成扭紧效果减弱，左侧轴压紧效果差。从左侧环节速度也可以反映这一情况，左肩速度达到了2.149 m/s，比右肩高，左肩存在严重回旋现象，过多强调了左肩转动，加快了上肢转动速度，必然造成左侧轴压紧效果差的现象。右膝速度大是正常现象，右脚离地瞬间需要右膝的蹬伸，向左腿上过渡身体重心。相比左右髋关节加速程度较小。

由图2～9环节速度曲线可以看出，张俊在双支撑阶段对身体的加速明显，从预摆结束后开始加速，持续至右脚离地瞬间，器械在双支撑阶段加速现象不明显，在右脚离地前加速程度较大，主要为右肩运动带动的器械加速，右肩在双支撑阶段的加速时机和身体重心相同，主要集中在右脚离地前，完成围绕左侧的转动动作。右髋双支撑阶段主要在右脚离地前0.2 s左右，加速现象明显，完成向左腿上推动右侧上体，使上肢在有髋关节处伸展。右膝关节双支撑阶段持续加速现象明显，集中在双支撑的后半段时间，主要完成右腿在膝关节处的伸展动作，使重心尽快移至左腿上。左肩在双支撑阶段的加速主要集中在右脚离地前，完成左肩向投掷方向的转动动作，左膝和左髋的加速时机相差不大，集中在双支撑阶段的后半段时间，右脚离地前，完成左侧向投掷方向的转动，并在压紧状态下为后续蹬伸动作积蓄力量。

右脚离地标志着双支撑阶段结束，人体进入左腿的单支撑阶段，这一阶段主要任务是左腿在压紧的情况下继续向投掷转动，并使整个左侧轴形成一条直线，当右腿超越左侧轴支撑轴瞬间迅速向投掷方向形成跨越姿势，并蹬伸左腿，并和左腿的蹬伸相配合，使身体重心完成腾跃，该阶段是形成超越器械和获得更大水平速度的关键[5]。由表2可知，张俊左脚离地瞬间重心的速度达到了2.381 m/s，其中在水平方向速度增加最明显，反而在垂直方向增速较小，说明张俊右脚离地瞬间主要还是以左脚的转动为主，左侧轴压紧效果较好，左脚离地瞬间左腿向投掷方向的蹬伸幅度小、速度较慢，推动身体向上加速的加速较小，一定程度上也反映了他腾空阶段重心起伏程度较低，有利于快速进入过渡阶段。左脚离地瞬间器械速度增幅较小，说明张俊整个身体对器械加速现象不明显，符合技术要求，从重心和器械速度差值看，左脚离地瞬间比右脚离地有一定程度减小，而且重心速度比器械速度高，更进一步说明了技术在这一环节比较合理。从右侧环节速度看，右髋速度较大，主要是完成向投掷方向的跨越动作，但右肩速度偏大，左髋速度也比较大，左腿向投掷方向蹬伸的前提下，带动左髋和左膝加速，左肩速度较小，这是合理的，这是完成下肢对上肢超越必不可少的条件。

重心在单支撑阶速度增幅是所有技术环节中最大的，从右脚离地后持续加速向投掷方向运动，在左脚离地瞬间达到这一阶段的峰值(见图2)。器械在单支撑阶段速度增幅较小，曲线相对比较平缓，没有出现提前对器械加速的现象，较为合理。右肩速度在单支撑阶段持续增加，但增幅较小，在左脚离地前达到这一阶段的速度峰值，主要完成向投掷方向移动，并不是转动加速，右髋速度在单支撑阶段增幅最大，而且右髋速度峰值就出现在这一阶段，出现在左脚离地前，主要完成向投掷方向跨摆动作，带动身体向投掷方向运动，说明张俊右腿摆动幅度大，右髋加速时机较为合理。右膝速度在单支撑阶段增幅也比较大，是所有技术环节中速度增幅最大阶段，右脚离地后右膝速度持续增加，在经过短暂的停顿后急速上升，完成向投掷方向的摆动动作，但速度增加时机比右髋早，这是不合理的。左肩速度在单支撑阶段是持续下降的，在右脚离地后持续下降，直到左脚离地前开始上升，主要为向投掷方向的移动速度，并不是左肩转动加速。左膝在单支撑阶段速度的增幅也比较大，主要集中在左脚离地前，完成左腿向投掷方向的蹬伸动作，左髋在单支撑阶段速度增幅时机和左膝差不多，主要完成左侧上肢在左髋关节处的伸展动作，使身体向投掷方向加速运动。

左脚离地后人体进入腾空无支撑阶段，该阶段主要任务是人体继续向投掷方向运动，通过缩短右侧下肢的旋转半径，加快左侧下肢旋转角速度，左脚离地腾空后，右腿带动右髋要快速转扣下压，左髋随右髋的转扣下压快速转向投掷方向。左腿迅速屈膝积极向右腿靠拢，缩小身体纵轴的旋转半径，减小转动惯量，有利于保证右脚落地后不停顿地旋转，减小速度损失[6]。

右脚着地瞬间重心速度比左脚离地瞬间有一定程度增加，但主要是在水平方向加速，垂直方向增速很小，反而比左脚离地瞬间有一定程度的下降，这说明张俊在腾空阶段向投掷方向运动速度快，重心在垂直方向起伏程度小，符合右脚快速着地规律，但一定程度上会减小着地距离。器械在右脚着地瞬间的速度比左脚离地瞬间有一定程度减小，但在垂直方向速度增幅偏大。重心速度比器械速度大，表明张俊右脚着地瞬间器械控制较好，没有提前加速的现象，这是比较合理的。右肩速度比左脚离地瞬间有一定程度减小，主要为转动速度，并不是向投掷方向运动速度。右髋和右膝速度也比左脚离地瞬间有不同程度减小，这和右脚的着地动作有关，只有在右脚着地后右侧轴才能形成，左侧才能加速绕右侧轴转动加速，所有右侧下肢各环节速度的降低是正常现象。相比右脚着地瞬间左侧各环节速度是增加的，左肩在右脚着地瞬间速度的增幅最大，这不合理，说明左肩有过早转动打开迹象，不利于下肢对器械超越动作形成，直接减小了上下肢扭紧幅度。左侧环节中左膝速度最大，这是合理的，只有左侧下肢快速转动着地，才能形成下肢对上肢的超越，但左肩速度增幅过大又不利于该动作形成。

由图2～9可知，张俊重心速度在腾空阶段持续增加，在右脚着地瞬间达到速度峰值，说明身体向投掷方向移动速度快，进一步验证了左腿向投掷方向蹬伸右腿向投掷方向摆动积极的特点。器械速度在腾空阶段也是持续增加的，但增加幅度较小，右肩速度在腾空阶段是一直在下降的，在右脚着地瞬间下降到谷值水平，整个右侧所有环节在腾空阶段的速度都是下降的，直到右脚着地瞬间，这在技术上是合理的。整个左侧环节的速度在腾空阶段都是上升的，特别是左肩和左膝速度，右脚着地前持续上升，曲线比较陡，速度增加快，左肩在左脚离地后速度开始急剧上升，主要完成向投掷方向的转动动作，左肩速度越快，说明左侧轴转动速度越快，主要为绕右侧轴转动速度，并不是向投掷方向的移动速度，左膝速度越快，也反映了左侧下肢转动速度快，有利于右脚快速着地和缩短转动半径，使人体快速进入过渡阶段。

右脚着地标志着过渡阶段的开始，过渡阶段又称转换阶段，是整个旋转技术和最后用力动作的衔接环节，起到承上启下的作用[7]，这一阶段技术是否合理，直接影响到运动员用力姿势形成的合理性和对器械的加速距离。技术要求右脚着地后快速进行屈膝缓冲，左腿快速向右腿收，并围绕右侧轴转动，此时身体重心大部分在弯曲的右腿上，身体稍后倾，有利于良好用力姿势形成，左肩内扣，躯干呈扭紧姿势，随后右脚以前脚掌快速转动，推动左脚在快速着地，上下肢扭紧幅度进一步增大，左脚着地瞬间下肢转动的作用力开始作用于器械。由表2可知，张俊在左脚着地瞬间重心速度下降幅度较大，主要是在水平方向的移动速度减小，在垂直方向的速度较小，说明张俊左脚着地瞬间右腿向上蹬伸幅度小，器械速度下降幅度也比较大，重心和器械的速度差值为0.044，说明左脚着地瞬间没有对器械进行加速，技术较为合理。右肩速度有些偏大，可能存在提前向投掷方向提前转动现象，右髋速度左脚着地瞬间速度较低，说明他右侧上肢在髋关节处还没有大幅度伸展，压紧效果较好，右膝速度是所有右侧环节中最大的，说明左脚着地瞬间张俊右膝向投掷方向的蹬转动作积极，有利于快速推动身体向投掷方向运动，并促使左脚快速着地，右脚的快速蹬转加快了下肢运动速度，整个过渡阶段主要以左侧环节加速为主，左肩速度是所有环节中速度最大的环节，左脚着地瞬间左肩主要是在水平方向向投掷方向的移动速度，并不是转动速度，如果转动速度过大，会造成左侧轴回旋，不利于用力姿势的形成。左髋和左膝的速度也比较大，但都比右脚着地瞬间有一定程度的减小，左侧下肢在右侧的推动下，完成着地动作，左膝环节应该积极的伸展，使左脚快速着地。

由图2～9可知，张俊在过渡阶段重心的速度持续下降，在左脚着地瞬间降至谷值水平，上肢向投掷方向运动速度减小，有利于超越器械姿势形成，但下降幅度过大不利于重心速度的保持和旋转技术连续性。器械速度在过渡阶段也是持续下降的，但下降幅度较小，在左脚着地瞬间达到这一阶段谷值，这一点张俊的技术是合理的，在投掷项目中过渡阶段不能对器械进行加速，器械速度出现短暂的下降延缓了末端环节加速的程度，有利于满弓状态形成，为最后用力积蓄了力量，我国投掷运动员在过渡阶段很少出现延缓器械速度的现象，据研究资料表明，国际上优秀的投掷选手在过渡阶段都会出现器械速度短暂下降，这是投掷技术必不可少的条件。右肩在过渡阶段速度出现了一个小的峰值，右肩控制能力较差，左脚着地前可能存在提前转动现象，这是不合理的。过渡阶段右髋的速度持续在下降，说明上肢在右髋关节处伸展幅度小。而右膝速度持续上升，下肢转蹬动作速度快，这比较合理。左肩速度在过渡阶段有一定上升，进一步说明肩横轴存在转动现象，验证了右肩加速的主要原因，肩横轴提前转动，减小了肩髋扭转的幅度和上下肢之间幅度，这是不合理的。左侧膝关节和髋关节在过渡阶段速度持续下降，下肢向投掷方向伸展的速度较慢，不利于左脚快速着地。

左脚着地后对于人体的加速基本完成，标志着真正最后用力阶段的开始，这一阶段是对器械加速最大的阶段，该阶段的任务是，在旋转的基础上继续对器械进行加速，并结合适宜的出手角度和高度将器械完成投掷动作[8]。左脚着地后左侧稳定支撑轴形成，右侧下肢继续向投掷方向蹬伸，但右侧肩关节和投掷臂要尽量控制不向投掷方向转动，从而进一步增加上下肢扭紧幅度，用力姿势形成后，蹬伸双腿，迅速转向投掷方向完成对器械的投掷动作。

器械出手瞬间重心加速已经完成，所以速度会有一定程度下降，由表2可知，张俊在器械出手瞬间重心水平方向的速度下降幅度较大，主要为在垂直方向加速，下肢完成向上的蹬伸使重心在垂直方向的加速。器械速度在这一阶段增幅最大，在出手瞬间器械速度在水平方向的加速比垂直方向大。器械出手瞬间右肩的速度比左脚着地瞬间有一定程度增加，主要为向投掷方向伸展投掷臂的加速，右髋速度增加的幅度也比较大，右膝速度有一定程度下降，这是因为器械出手瞬间右膝的加速早已结束。左肩速度下降幅度较大，这和最后用力过程中左肩需要制动减速有关，左髋在器械出手瞬间速度下降幅度较小，而左膝在器械出手瞬间加速明显，主要为向上蹬伸速度，使左腿在膝关节处快速伸展。

重心速度在最后用力阶段有一定的起伏，左脚着地后速度开始上升[9]，完成上肢向投掷方向的转动和移动动作，但加速时机偏早，也就是说身体向投掷方向移动偏早，不利于满弓状态形成。器械速度在左脚着地后开始急剧上升，在器械出手瞬间达到峰值状态。右肩速度在左脚着地后也开始急剧上升，在器械出手前达到峰值，主要完成右肩向投掷方向急速转动的动作，并使投掷臂在肩关节处伸展。右髋在左脚着地后也开始加速，但加速方向主要是上肢在髋关节处伸展动作，但加速时机偏晚，右膝加速时机最早，但加速程度较小，主要完成右腿在膝关节处的伸展动作，在器械出手前蹬伸已经完成。整个左侧下肢环节中左肩关节的速度是持续下降的，而膝关节在器械出手前有一定程度增加，主要完成膝关节处的伸展动作，左髋关节在器械出手前也有加速现象，完成上肢在髋关节处的伸展动作。

3.3张俊旋转推铅球技术过程环节速度峰值特征分析

人体各环节的速度峰值反映了在关节处的加速能力，而速度的峰值时机反映了人体环节加速的合理程度，如果某一环节的加速时机偏早或者偏晚，都会造成不同的技术错误。在用力过程中是大环节带动小环节运动的，所以每一环节的用力都有一定的顺序特征[10]。

表3　张俊旋转推铅球技术过程环节速度峰值特征(单位：m/s、s)

注：表3中“0”时刻为左脚离地瞬间

由表3可知，整个环节峰值时机的顺序是右膝-右髋-左髋-重心-左膝-左肩-右肩-右肘，重心速度峰值出现在左脚离地后的0.08 s瞬间，也就是右脚着地的瞬间，表明张俊腾空阶段向投掷方向移动速度快。右肩速度峰值时机是所有右侧环节中出现最晚的，在左脚着地后器械的出手前，表明他右肩在最后用力中向投掷方向的伸展幅度大，速度快。右肘速度峰值出现时机和右肩在同一时刻，进一步说明他投掷臂前伸速度快，右肩和右肘加速时机是合理的。右肘作为器械的前一环节，是在所有环节完成加速后才开始的急剧加速，右肘和右肩符合了环节速度叠加的技术原理，唯一不足的是，如果能适当提前右肩加速时机，会更合理。右髋和右膝速度峰值都出现在左脚离地前，右脚离地后单支撑阶段，右膝速度峰值比右髋更早，主要完成右腿绕左侧轴的摆动动作，表明张俊整个右腿向投掷方向的跨摆动作速度快，幅度大，对增加后续重心的速度是有很大帮助的。从左侧环节速度峰值看，所有左侧环节运动速度峰值都比右侧环节小，左肩速度峰值时机最晚，出现在左脚着地后，主要完成左肩向投掷方向加速和制动动作，在达到峰值后速度急剧下降，进行力量传递，左髋速度峰值出现在左脚离地后的腾空阶段，推动身体向投掷方向快速运动，这和右腿摆动积极也有一定关系，而左膝关节的峰值时机出现在右脚着地之后的过渡阶段，表明他左脚着地的速度快，在膝关节伸展速度快。

3.4张俊旋转推铅球技术过程环节重心器械轨迹特征分析

旋转过程中重心位置变化直接反映了身体运动过程中的起伏程度，重心和器械运动过程中的轨迹表明了人体和器械加速的方向。由表4可知，张俊在预摆最大瞬间重心高度为1.067 m，整个上体抬起幅度大，两腿弯曲程度小，重心较高，必然会造成前倾幅度的减小，这和世界优秀运动员之间还有一定的差距。右脚离地瞬间重心的位置下降了0.146 m，在双支撑阶段重心控制的较好，没有过高抬起。左脚离地瞬间左腿的蹬伸和右腿的摆动，使身体形成腾空，重心位置会有很大程度增高，张俊左脚离地瞬间重心位置为1.352 m，比右脚离地瞬间增加了0.331 m，是除最后用力阶段增幅最大的技术环节。随着右脚的着地，重心位置会有所下降，张俊右脚着地瞬间重心位置下降了0.397 m，下降幅度较大，说明张俊右脚着地瞬间上肢抬起的幅度不大，重心大部分落在了右侧，有利于超越器械姿势的形成。左脚在右腿蹬伸推动下着地，左脚着地过程中重心位置不能抬起，否则会减小超越器械的效果，张俊左脚着地瞬间重心位置控制的较好，不但没有增高，反而比右脚着地瞬间下降了0.15 m，这说明张俊在这一阶段注意了上体的后倾姿势，右肩没有提前转动，左肩回扣幅度较大，这是比较合理的。最后用力阶段是重心高度增幅最大的阶段，在器械出手瞬间人体处于伸展腾空状态，重心的位置增幅也是最大的技术阶段，张俊在这一阶段重心高度增量达到了0.672 m，下肢向上蹬伸幅度较大。

图10　张俊投掷过程侧面重心轨迹图

图11　张俊投掷过程侧面器械轨迹图

图12　张俊投掷过程重心俯视轨迹图

图13　张俊投掷过程器械俯视轨迹图

由图10～13可知，张俊在旋转过程中重心的位置高度是逐渐增加的，在器械出手瞬间达到最高，除了在腾空阶段有一定起伏以外，其它技术阶段过渡相对较为平缓，没有出现过大上下起伏状态。而且重心在向后运动的过程中基本成一条直线，在左右方向上的摆动幅度较小，有利于减小重心运动速度的损失。从器械的轨迹运行曲线也可以看出，张俊的器械位置在腾空阶段起伏程度较大，特别是左右方向的轨迹变化幅度较大，不利于身体对器械的控制。

3.5张俊旋转推铅球技术过程各环节角度特征分析

3.5.1张俊旋转推铅球技术过程上肢角度特征分析

躯干后倾角为上体躯干和水平地面所形成的夹角，反映了运动员身体向投掷相反方向倾斜的程度，直接反映了运动员上体抬起的程度，角度越大，说明上体抬起越高[3]。

表4　张俊旋转推铅球技术过程重心位置特征(单位：m)

肩髋扭转角:两肩横轴的连线和两髋横轴连线交叉在水平面上形成的夹角，以右肩点与右髋点为参照点，正值为髋横轴领先于肩横轴，它反映躯干扭紧程度，角度越大，躯干扭紧效果越好，相关肌肉拉伸的越充分，角度越小，上下肢扭转幅度越小[9]。

大腿夹角为右侧大腿和左侧大腿在髋横轴中点形成的夹角，角度越大说明左腿摆动幅度越大，向后摆动越积极[6]。

表5　张俊旋转推铅球技术过程环节角度分析(单位：°)

由表5可知，张俊在预摆技术瞬间肩髋扭转的幅度较小，只有42°，为右肩超越髋横轴的角度，躯干后倾角只有71°，进一步说了他上体抬起程度较大，重心位置较高，两大腿之间的夹角只有22°，说明两脚之间距离较短，在一定程度上也造成了重心位置过高的缺点。双支撑阶段由于肩横轴转动，左肩逐渐超越髋横轴，右脚离地瞬间张俊的肩髋角只有9°，为左肩超越髋横轴的角度，躯干的倾角进一步达到了84°，两腿的夹角增加到59°，说明张俊双支撑阶段上下肢扭紧幅度小，上体前倾幅度进一步减小了，上肢抬起现象较为严重，这是不合理的，大腿夹角增大说明重心向左腿上移动的幅度较大，有利于增加左腿蹬伸的幅度，为左右腿更好的配合旋转创造了条件。左脚离地瞬间肩髋扭转角度有一定程度增加，左肩超越髋横轴的幅度加大，躯干倾斜幅度也有一定程度增加，主要为向前倾斜角度，上体前倾幅度大，上肢向投掷方向移动积极，这一点张俊做得较好。大腿之间夹角增幅较大，说明张俊右腿向投掷方向的跨越摆动幅度大，有利于增加重心向投掷方向的运动速度。右脚着地瞬间是整个肩髋扭转幅度最大的阶段，张俊在右脚着地瞬间增幅也比较大，上体向后倾斜的幅度也达到66°，大腿夹角减小到了25°，减小幅度较大，说明张俊右脚着地瞬间上下肢之间扭紧程度在逐渐加大，右肩没有提前转动，上体后倾程度也比较大，有利于良好用力姿势形成，增加下肢对器械超越幅度，这一环节技术较好，右脚和造地瞬间大腿角较小说明他左腿移动积极，左大腿在髋关节处已经靠近右腿，左腿的转动半径较小，有利于左脚快速着地。随着左脚着地的着地肩髋扭转的幅度会有一定程度的减小，但减小幅度不能过大，否则就会出现肩横轴过早转动，提前对器械进行加速的现象，张俊左脚着地瞬间肩髋角减小了11°，躯干角减小了7°，大腿夹角增加了14°，说明张俊上下肢扭紧幅度有一定程度减小，左肩存在转动过早现象，但并不严重，上体后倾的幅度进一步有了增加，说明上肢控制的较好，没有过多抬起现象，但左脚着地距离偏短，不利于增加最后用力距离。这是他技术中存在的一点不足，如果适当控制左肩向投掷方向转动的时机，增加着地距离会更好。器械出手瞬间肩横轴超越髋横轴，上肢在髋关节处基本伸展，右肩前伸完成投掷动作，张俊器械出手瞬间上体向投掷方向鞭打幅度偏小，存在用力不充分的缺点。

3.5.2张俊旋转推铅球技术过程下肢主要角度特征分析

表6　张俊旋转推铅球技术过程环节角度分析(单位：°)

旋转过程中下肢各环节的角度变化反映了运动员投掷过程中下肢伸展幅度，间接反映躯干抬起幅度。由表6可知，张俊在预摆结束瞬间右侧下肢的膝关节和髋关节角度偏大，充分验证了前面我们研究现象，在预摆结束瞬间上肢在髋关节处抬起幅度较大，重心下降幅度小，特别是在右侧膝关节处伸展幅度过大，这也是张俊预摆结束瞬间身体重心较高的主要原因。左髋角度也比较大，左侧上肢在髋关节处伸展幅度大，重心向右移动的幅度较大，基本在右侧支撑腿上。右脚离地瞬间右侧下肢环节角度都有一定程度增加，右腿向左侧蹬伸上肢在髋关节处的伸展幅度增加，张俊在右脚离地瞬间整个右侧下肢的环节伸展充分，特别是髋关节处和踝关节处，说明张俊右脚离地瞬间右腿蹬伸幅度大，有利于重心快速向左腿的过渡。左侧的下肢角度也偏大，并没有减小，这说明张俊压紧效果较差，整个左侧下肢弯曲幅度小，训练中要注意在这一阶段增加左侧下肢屈伸的幅度，降低身体重心，特别是在膝关节处的弯曲程度。

左脚离地瞬间左侧下肢伸展幅度逐渐增加，右腿处于腾空阶段，张俊右侧下肢角度有一定程度的减小，但左侧下肢角度增幅较大，特别是膝关节和髋关节的角度，说明他左腿蹬伸积极，左腿在膝关节处伸展充分，但左侧上肢在髋关节处伸展幅度偏大，上体抬起程度较高。

从右脚着地瞬间环节角度看，右侧下肢在膝关节处伸展幅度较大，说明右脚着地瞬间重心位置高，右侧下肢压紧效果不好，但左腿向右侧的收拉动作积极，有利于减小左侧的旋转半径，快速进入过渡阶段和促使左脚着地，这和我们前面研究的结果是相符的。左脚着地瞬间右侧下肢角度减小幅度大，特别是髋关节角度，说明张俊在左脚着地瞬间注意了上体向后的倾斜，增加了超越器械的效果，整个重心在右侧压紧效果较好。左侧髋关节和膝关节角度增加幅度较大，特别是在髋关节处，说明张俊左脚着地瞬间上肢抬起幅度较大，左脚着地的速度快，但不利于增加着地距离。张俊在器械出手瞬间整个上肢在髋关节处伸展都比较充分，上体伸展情况好。

4结论与建议

4.1张俊在预摆结束阶段右侧下肢压紧效果差，躯干前倾幅度小，重心位置偏高，上下肢扭紧效果差，在训练中应适当通过增加右腿弯曲，增加躯干前倾幅度来降低身体重心高度，继续增加上下肢之间扭紧幅度。

4.2张俊右脚离地瞬间重心向左腿过渡效果较好，重心位置偏高，左侧下肢压紧效果差，训练中应适当降低重心位置，通过左膝关节的弯曲增加压紧效果。

4.3张俊在左脚离地瞬间右腿向投掷方向的跨摆动作积极，髋关节加速快，左腿下肢环节蹬伸速度快、幅度大，两腿之间配合效果较好，重心位置较低，但应该适当增加左腿向上蹬伸力量。

4.4张俊右脚着地瞬间重心位置偏高，上体后倾幅度大，超越器械的效果好，但右侧下肢缓冲幅度小，左腿收拉积极，减小了左腿围绕右侧轴转动半径，有利于左脚快速着地，训练中应增加右腿缓冲幅度，增加右腿蓄力效果。

4.5张俊左脚着地瞬间右侧上肢控制的较好，肩横轴没有提前转动对器械加速，超越器械的效果较好，左脚着地的速度快，但不利于增加左脚着地的距离，减小了用力的距离，训练中应该适当注意左腿的前伸着地动作，增加左脚着地的距离。

4.6张俊器械出手瞬间两侧下肢蹬伸充分，上肢伸展幅度大，但向上蹬伸效果差，训练中适当注意下肢向上蹬伸。

参考文献：

[1]张沁.旋转推铅球技术优势与亚洲铅球运动发展[J].重庆文理学院学报(自然科学版)，2006，5(3)，34-36.

[2]董海军，苏明理，王琨等.我国优秀女子铅球选手最后用力技术右侧肌肉用力iEMG特征研究[J].山东体育学院学报，2010，26(9)，71-77.

[3]文世林.我国两名选秀男子铅球运动员旋转推铅球技术的三维运动学分析[D]//首都体育学院，2009.

[4]张宝峰，李风雷.旋转推铅球技术优势的生物力学分析[J].首都体育学院学报，2006，18(2)，76-78.

[5]董海军，张桃臣.我国优秀男子铅球运动员最后用力技术的运动学研究[J].西安体育学院学报，2008，25(6)95-99.

[6]宫本庄.浅谈我国运动员很少采用旋转式推铅球技术的原因[J].田径,2005(12)：23-24.

[7]董海军，苏明理，王琨等.我国女子铅球优秀运动员投掷技术分析[J].体育学刊，2009，16(6)，85-90.

[8]黄健，于军.国内男子铅球运动员使用旋转技术的现状分析及研究[J].辽宁体育科技，2007，29(1)：352-354.

[9]董海军，苏明理，吴钟权等.我国优秀女子铅球选手滑步技术的运动学研究[J].西安体育学院学报，2010，21(1)，93-96.

[10]文世林.旋转推铅球技术最后用力动作的运动学分析—以我国2名铅球运动员推铅球技术动作为例[J].湖南工业大学学报(社会科学版)，2010，15(6)，115-118.

收稿日期：2016-04-12

作者简介：董海军 (1978-)，男，河北邯郸人，副教授，博士，硕士生导师，研究方向为运动肌肉用力特征、田径技术理论与实践。

中图分类号：G824.1

文献标识码：A

文章编号：1009-9840(2016)03-0031-10

A research of elite athlete Zhang Jun's rotation shot put skill

DONG Hai-jun

(Xi'anPhysicalEducationUniversity,Xi'an710068,Shaanxi,China)

Abstract:Sport biomechanics approach is used to study the rotation shot put technology of Zhang Jun, a Chinese elite men's shot put athlete. Studies show that Zhang has the following technical characteristics: in double support stage, his right limb pressure effect is poor, torso tilted forward amplitude being small and the barycenter position being high, and upper and lower extremities twist tight effect is poor; the barycenter transition effect is better from his right foot in the instant transition to left leg; the left lower limb compaction effect is poor; swing and across action are positive at the moment from his left foot to right leg, with fast hip speeding and left leg extending and large amplitude, so that the coordination of two legs is well; torsos sloping range is large at the moment of his right foot landing, the movement beyond equipment has good effect; the left leg's stretching out and taking back are positive, and the moment his left foot is landing, the shoulder horizontal axis does not revolve in advance to give instrument acceleration, so the effect of bypassing equipment is good and his left foot is fast to land. In combination with his problems, this paper gives some advice to help athletes improve technique and performance.

Key words:elite; men's shot put athlete; rotation shot put technique