中国速度轮滑运动员疾跑阶段关节角速度分析

苏 凯，刘 岩，陆文喜

(1.大连民族大学 体育教学研究部，辽宁 大连 116605；2. 浙江长兴县华盛高级中学，浙江 长兴 313100；3. 北京市第十八中学，北京 100078)

中国速度轮滑运动员疾跑阶段关节角速度分析

苏 凯1，刘 岩2，陆文喜3

(1.大连民族大学 体育教学研究部，辽宁 大连 116605；2. 浙江长兴县华盛高级中学，浙江 长兴 313100；3. 北京市第十八中学，北京 100078)

为了准确地反映现阶段中国速度轮滑运动员疾跑技术的特点和水平，运用影像测量与解析和数理统计等方法获取运动员疾跑技术的运动学参数数据。运用运动学方法，对中国优秀速度轮滑运动员疾跑技术的实际情况进行研究。重点从疾跑过程中运动员关节角速度的变化分析，结果表明浮动腿的收缩、摆动对髋关节角速度的变化影响较大，浮动腿的摆动对膝关节角速度的影响较大，为提高该项目竞技能力提供新的理论基础。

速度轮滑；疾跑技术；关节角度；角速度

Abstract:In order to accurately reflect the characteristics and level of Chinese speed roller skating players’ sprint technique at present, the video measure and analysis, mathematical statistics and the other methods are carried out to obtain the kinematical data of the players using dash technique. With kinematical methods, the actual circumstances of Chinese top athletes were studied. We focus on analyzing the changes of athletes’ joint angular velocity in the process of dash. The results show that the pull-back and the swing of the floating leg have great influence on the angular velocity of hip joint, as well as the swing of floating leg influences the angular velocity of knee joint greatly. The result supplies the latest theoretical base for enhancing the competitive ability.

Keywords:speed roller skating; sprint techniques; joint angle; angular velocity

疾跑的目的是使运动员在最短的时间内，以最省力的方法来获得最佳速度。疾跑是起跑过程中技术动作较复杂的部分，因为每一个技术细节在很短的疾跑阶段都有渐进的变化，如步幅、步频、关节角度、角速度、滑法由切跑变为滑跑等，这些技术细节的掌握情况直接影响疾跑技术的发挥。王犇[1]认为，速度轮滑300米计时赛中，运动员疾跑阶段的速度与最后成绩直接相关，且吉林省速度轮滑运动员与国内优秀运动员相比，主要表现在步频和步幅的差距。屈家乐[2]总结出，在速度轮滑个人计时赛项目中,运动员疾跑阶段速度与最后的成绩直接相关；中国优秀男子速度轮滑运动员在疾跑阶段与世界优秀运动员的差距主要表现在步频和步幅，下肢各个关节没有充分蹬伸，导致各个关节肌力未能充分发挥，蹬地力减少，前进速度的反作用力下降，致使蹬地效果减弱成绩下降；疾跑过程中躯干角度明显大于国外轮滑运动员,使得重心过高、重心高度变化的极差值较大,蹬地力不足,影响疾跑成绩的因素。本文从疾跑阶段运动员各关节角速度的变化进行研究。

1 研究方法

1.1 调查对象

选择速度轮滑中国国家队的男运动员作为实验对象，参加此次实验的6名男运动员能代表中国现阶段速度轮滑的最高水平。

1.2 影像测量法

本实验采用2台日本产索尼数码摄像机，拍摄地点在海宁市国际轮滑运动中心的室内轮滑场地，分别在实验对象运动方向的侧面和正面对运动员疾跑技术的完整动作进行拍摄，夹角为60°～120°，要求两台摄像机能充分录进整个动作的范围。在拍摄现场摄像机摆放位置如图1，B摄像机固定在运动方向侧面、A摄像机放置在接近于正面的位置进行定点、定焦拍摄。摄像机高1.35米，两台摄像机的主光轴约成100°，距拍摄对象的距离为：A机15.5 m，B机14.9 m。A、B机距离22.1m。拍摄前用三维空间框架进行标定。实验对象要求在听到口令后在限定的区域起跑，并在预定的区域完成疾跑和300 m。手动计时疾跑前8 m和300 m的成绩。

图1 摄像机摆放位置示意图

1.3 数理统计法

采用爱利尔录像解析系统进行数字化处理。数据平滑采用低通滤波方法，截断频率为6Hz。(注：本实验在比赛前和比赛中都进行了拍摄，但因为比赛时外来因素的影响，拍摄的不够完整，最后以实验状态下拍摄的图像为本论文所有数据的来源。)采用Excel建立数据库并生成所需图形，为理论分析提供依据。

2 关节角速度的运动学分析

提取每位受试者在快速滑行条件下，一个单步5个时相的滑行时间、路程，位移，速度及关节角度等运动学参数。采用Excel建立数据库并生成所需图形，统计学显著性水平定为P<0.05。

2.1 髋关节合速度变化分析

表1、2为受试者在疾跑过程中左、右脚蹬地过程中髋关节角速度正、负峰值的情况，运动员左脚蹬地过程中左侧髋关节角速度的正峰值平均为697.55°/s，负峰值平均为-688.01°/s，右侧髋关节角速度的正峰值平均为690.53°/s，负峰值平均为-625.05°/s，左、右腿每一步蹬地过程中髋关节角速度峰值的变化幅度不大，但左髋关节的角速度峰值稍大于右髋关节的角速度峰值。

表1 疾跑阶段髋关节角速度正峰值一览表(°/s)

表2 疾跑阶段髋关节角速度负峰值一览表(°/s)

如图1为中国男子速度轮滑运动员髋关节角速度在蹬地过程中的变化曲线。通过数据统计和观察图片可以得出，蹬地的初始阶段，髋关节角速度逐渐下降，当浮动腿收至支撑腿侧面时，浮动腿髋关节角速度降到了波谷。蹬地腿继续蹬地，髋关节角速度开始上升，在蹬地腿离地前，蹬地腿髋关节角速度达到正峰值，在疾跑阶段的蹬地过程中，从蹬地腿髋关节角速度变化曲线可以看出，运动员在疾跑阶段每一步蹬地过程中，浮动腿的收缩、摆动对髋关节角速度的变化影响较大。

图2 蹬地过程中蹬地腿髋关节角速度变化曲线图

从表1、2和图2可以看出，运动员在疾跑阶段的蹬地过程中，左、右腿每一步蹬地过程中髋关节合速度的峰值的变化幅度不大，但左髋关节的角速度稍大于右髋关节的角速度。浮动腿的收缩、摆动对髋关节角速度的变化影响较大。

2.2 膝关节合速度变化分析

表3、4为受试者在疾跑过程中左、右腿蹬地过程中膝关节合速度峰值的情况，运动员疾跑过程中左膝的正峰值平均为555.01°/s，负峰值平均为-869.49°/s，右膝的正峰值平均为620.51°/s，负峰值平均为-782.73°/s。

表3 疾跑阶段膝关节角速度正峰值一览表(°/s)

表4 疾跑阶段膝关节角速度负峰值一览表(°/s)

如图3为运动员膝关节角速度在蹬地过程中的变化曲线。通过数据统计和图片观察可以得出，在疾跑阶段膝关节角速度变化的负峰值明显高于正峰值。在疾跑阶段膝关节在前摆过程中即开始伸展，在着地的一刹那膝关节角速度达到前峰值，之后角速度开始下降，在蹬地中期时开始上升，当蹬地腿离地瞬间，蹬地腿膝关节角速度达到后峰值。当浮动腿收至支撑腿侧面时，蹬地腿和浮动腿膝关节角速度几乎同时达到波谷。

运动员在疾跑阶段的蹬地过程中，膝关节角速度在着地瞬间和离地之前都会达到正峰值，且后一个峰值要大于前一个峰值。当浮动腿收至支撑腿侧面时，蹬地腿和浮动腿膝关节角速度几乎同时达到波谷，且浮动腿出现波谷的值较为显著。所以说，浮动腿的摆动对膝关节角速度的影响较大。

图3 疾跑阶段蹬地过程中蹬地腿膝关节角速度变化曲线图

2.3 疾跑阶段运动员踝关节合速度变化分析

表5、6为受试者在疾跑过程中左、右腿蹬地过程中踝关节合速度峰值的情况，运动员疾跑过程中左踝的正峰值平均为639.23°/s，负峰值平均为-395.44°/s；右踝的正峰值平均为664.07°/s，负峰值平均为-412.99°/s。左、右脚每一步蹬地过程中踝关节合速度的峰值的变化幅度不大。

表5 疾跑阶段踝关节角速度正峰值一览表(°/s)

表6 疾跑阶段踝关节角速度负峰值一览表(°/s)

如图4为受试者踝关节角速度在蹬地过程中的变化曲线。通过数据统计和图片观察可以得出，运动员在疾跑阶段踝关节角速度变化的正峰值明显高于负峰值。蹬地腿在蹬地后期，踝关节角速度迅速增加，在蹬地结束前角速度达正峰值。收腿过程中踝关节角速度迅速下降，收腿至蹬地腿侧面时浮动腿踝关节角速度达负峰值，浮动腿前摆过程中角速度逐渐上升。从运动员踝关节角速度在蹬地过程中的变化曲线可以看出，在每次蹬地开始和中期阶段，踝关节伸展幅度较小，到蹬地后期时踝关节才迅速伸展并达到峰值。

图4 疾跑阶段蹬地过程中蹬地腿踝关节角速度变化曲线图

3 结 语

(1)在疾跑阶段，运动员浮动腿的收缩、摆动幅度对髋、膝关节角速度的影响较大。所以运动员在疾跑时要控制好浮动腿的摆动幅度。

(2)要提高速度轮滑300 m个人计时赛的成绩，疾跑速度是关键，所以要通过提高运动员的快速蹬地力量、改进疾跑技术来提高疾跑速度，从而提高300 m个人计时赛成绩。

(3)要提高速滑运动员专项运动素质、改进和提高速度轮滑疾跑技术，必须要进行专门性的训练，来提高髋关节、脚踝等部位肌肉的力量和爆发力。

[1] 王犇.吉林省优秀速度轮滑男青年运动员疾跑阶段运动学分析[J].体育研究，2013(6):465-466.

[2] 屈家乐.中外优秀速度轮滑运动员疾跑技术的对比研究[D].通辽:内蒙古民族大学，2010.

(责任编辑 刘敏)

JointAngularVelocityAnalysisontheSprintTechniquesofSpeedRollerSkatingAthletesinChina

SUKai1，LIUYan2，LUWen-xi3

(1.Department of Physical Education and Research, Dalian Minzu University, Dalian Liaoning 116605, China;2.Changxing County Huasheng Senior Middle School, Chengxing Zhejiang 313100, China；3.Beijing No.18 Middle School, Beijing 10007, China)

G812.5

A

2017-01-18；

2017-07-12

苏凯(1982-)，男，吉林省吉林人，讲师，主要从事民族体育研究。

2096-1383(2017)05-0517-04