陕西艺术体操难度动作运动学分析

宋海明，杨 锋

(陕西省体育科学研究所，陕西西安 710065)

1. 研究目的

本研究针对陕西省艺术体操主教练的科研需求,应用运动生物力学研究方法,对陕西省艺术体操重点队员团体完成成套动作过程中的难度动作进行运动学分析。了解目前陕西省艺术体操团体项目的技术特征及存在的技术缺陷与问题、影响评分的因素等。为教练员进行训练提供科研服务与理论支撑、帮助陕西省艺术体操队创造优异成绩。

2. 研究对象与方法：

以陕西省艺术体操集体项目一线队员为研究对象、通过文献资料法查阅艺术体操相关研究文献了解该项目研究现状、通过访谈法与陕西省艺术体操主教练进行多次沟通了解项目特点及运动队急需要解决的技术问题。运用运动学三维摄像解析法，采用两台高速摄像机对陕西省艺术体操队训练测验进行三维摄像获得整套动作视频。视频解析软件对难度动作进行解析处理获得相关数据。结合运动生物力学专业知识对难度动作进行研究。

3. 结果与分析讨论

3.1 圈棒难度动作分析

3.1.1 俯平衡动作运动学分析

图1 测试现场示意图

表1 圈棒难度动作俯平衡动作先后顺序时刻表

数据显示动作开始先后顺序为：1号位、2号位、3号4号位、5号位，动作结束先后顺序为：3号4号位、5号位、1号2号位。动作开始先后最大相差0.2秒，动作结束先后最大相差0.13秒。动作开始有4个时刻点，动作结束有3个时刻点。相比之下动作结束的一致性要相对好于动作开始。裁判认为动作有先后不一致的时间间隔为0.5秒。开始结束最大相差均小于0.5秒、故该难度动作的一致性较好。

表2 圈棒难度动作俯平衡动作保持时间表

腿抬至最高点保持时间2、3、4、5号4名队员均在1.秒左右其均值为1.15秒，停顿时间在难度动作所要求的时间为2秒；1号位为0.367秒，1号位在完成腿上举动作过程中有0.501秒的停顿之后继续完成上举动作。可见队员脚部抬起保持180度的时间均小于动作要求的时间。其中1号位队员应引起高度重视。结合动作视频分析4号1号队员手持圈、其中4号队员手持圈在腿抬起做俯平衡后圈高度不够有圈靠到地面的嫌疑、且手持圈做旋转动作后圈的高度也较低、且与5号相比动作要略慢些。2号3号5号队员手持棒，3号队员在做棒旋转前两臂平举手的位置高于肩部、在旋转棒过程双手高度约与肩齐平、而2号与5号队员尤其是2号队员在做棒旋转前两臂平举手的位置约与肩齐平、在旋转棒过程双手高度低于肩部、3号队员的动作将双手高于肩部此姿态更利于背部肌肉的发力使上肢保持固定姿势、而2号5号队员则更容易使背肌松弛不利于上肢的稳定。5名队员中1、2、3、4、号位均相对自身体位偏右，应该均像5号位队员体位方向所示。其中2、3、4、5号队员头部上仰一致，而1号位队员则头部上仰略低于其于队员。

表3 圈棒难度动作浮埃迪转动作先后顺序时刻表

3.1.2 浮埃迪转动作运动学分析

数据显示动作开始先后顺序为： 3号4号5号位、2号位、1号位、动作结束先后顺序为：3号4号位、2号位，1号位5号位、。动作开始先后最大相差0.1秒，动作结束先后最大相差0.301秒。动作开始有3个时刻点，动作结束有4个时刻点。相比之下动作开始的一致性要相对好于动作结束。开始结束最大相关均小于0.5秒、在裁判不可见范围内、故该难度动作的一致性较好。结合动作视频分析1号全队员在第1、5、6圈脚部存在一定的跳越，第4圈脚部存在一定的移动。2号位队员在第2、6圈脚部存在一定的跳越。3号位队员在1、6圈存在一定的跳越。4号位队员在2圈存在一定程度的移动。5号位队员在1圈存在一定程度的跳越。5名队员在摆动腿摆起角度均可达到要求的90度、且每圈旋转的方向性各自己也基本一致，在随后的巴塞动作中部分队员在不同的旋转圈中存在巴塞脚低于支撑腿膝关节部位。在动作结束摆动腿落地瞬间1号位队员两脚间距离过大影响美观程度。

3.1.3 俯平衡转与侧倒动作运动学分析

数据显示动作开始先后顺序为3号位、2号位、1号位、4号位、5号位，动作结束先后顺序为1号位、2号位，3号位，4号位，5号位。动作开始先后最大相差1.38秒，动作结束先后最大相差0.4秒。动作开始与结束5名队员有5个时刻点可见该难度动作的统一性相对较差。

4号5号位队员在完成侧倒动作过程中腿举起180度保持的时间分别为0.801秒、0.601秒，要少于难度动作要求的2秒的时间范围。结合动作视频分析俯平衡各队员腿抬起两腿均达到180度，且开始旋转与旋转结束其自身方向在一个方向、支撑腿也没有跳越或移动。侧倒动作4号、5号队员在腿下落着地瞬间支撑腿有均有跳动且4号队员的跳越程度非常明显。

3.1.4 浮埃迪平衡动作运动学分析

表6 圈棒难度动作浮埃迪动作先后顺序时刻表

数据显示动作开始先后顺序为1号位、2号位、3号位、4号位、5号位。动作结束先后顺序为1号位、2号位、5号位、4号位、3号位。动作开始时刻先后最大相差2.269秒，动作结束时刻先后最大相差1.747秒。动作开始与结束5名队员均有5个时刻点，显然该动作完成的统一性很差。

数据显示在该难度动作的三个部分中，第一部分5名队员的高点停顿时间均值为0.574秒，第二部分5名队员的高点停顿时间均值为0.5068秒，第三部分5名队员的高点停顿时间均值为0.2734秒。与该难度动作的要求停顿2秒相差甚远。在该难度动作的三个部分5名队员两腿夹角均符合该难度动作的要求。结合动作视频分析支撑腿在完成动作过程中均没有跳越或移动、摆动腿抬起的度数均达到了所要求的度数135度与90度。过程中队员的方向与面均保持较一致。

表7 圈棒难度动作浮埃迪动作保持时间表

3.1.5 反髋大跳动作运动学分析

表8 圈棒难度动作反髋大跳动作先后顺序时刻表

数据显示动作开始先后顺序为2号位、3号位、4号位、5号位、1号位，动作结束先后顺序为2号位、3号位、4号位、5号位、1号位。动作开始先后最大相差0.267秒，动作结束时刻先后最大相差0.267秒。动作开始与结束时刻5名队员均有5个时刻点，完成该难度动作的统一性较差。结合视频分析5名队员空中两腿角度及髋关节高度均符合该难度动作的要求。

3.2 五带难度动作分析

3.2.1 俯平衡转和侧倒动作运动学分析

表9 五带难度动作俯平衡转和侧倒动作先后顺序时刻表

数据显示动作开始先后顺序为2号位、1号位、3号位、5号位、4号位，动作结束先后顺序为5号位、4号位、1号位、2、3号位，开始时刻先后最大相差0.3秒，结束时刻先后最大相差0.767秒，5名队员动作开始有5个时刻点，结束有4个时刻点。

表10 五带难度动作俯平衡转和侧倒动作保持时间表

4号、5号位队员完成侧倒难度动作腿举起180度保持的时间分别为0.868秒，0.734秒。低于难度动作要求的2秒的时间范围。

3.2.2 反髋大跳动作运动学分析

数据显示动作开始先后顺序为5号位、4号位、2号位、3号位、1号位、动作结束先后顺序为5号位、4号位、2号、3号位，1号位，开始时刻先后最大相差0，233秒，结束时刻先后最大相差0.234秒。动作开始有5个时刻点，结束有4个时刻点，动作结束时刻的统一性相对好于开始时刻。结合视频分析5名队员空中两腿角度及髋关节高度均符合该难度动作的要求。

表11 五带难度动作反髋大跳动作先后顺序时刻表

3.2.3 浮埃迪平衡动作运动学分析

表12 五带难度动作浮埃迪平衡动作先后顺序时刻表

数据显示动作开始先后顺序为1号位、5号位、2号、3号位、4号位，动作结束顺序为3号、4号位，2号、5号位，1号位。开始时刻先后最大相差0.1秒，动作结束时刻先后最大相差0.133秒，动作开始开始有4个时刻点，结束有3个时刻点，动作结束相比动作开始统一性较好。

表13 五带难度动作浮埃迪平衡动作保持时间表

数据显示该难度动作第一部分5名队员高点停顿时间均值为0.366，第二部分5名队员高点停顿时间均值为0.4208秒，第三部分5名队员高点停顿时间均值为0.5138秒。与该难度动作的要求停顿2秒相差甚远。在该难度动作的三个部分5名队员两腿夹角均符合该难度动作的要求。

3.2.4 俯平衡动作运动学分析

表14 五带难度动作俯平衡动作先后顺序时刻表

表15 五带难度动作俯平衡动作保持时间表

表16 五带难度动作浮埃迪转动作先后顺序时刻表

该难度动作为1号、2号、3号队员先做之后4号、5号队员再做故分别说明，数据显示1号、2号、3号队员动作开始先后顺序为2号3号、1号位，结束先后顺序为3号位、2号位、1号位，开始时刻先后最大相差0.133秒，结束时刻先后最大相差0.473秒。4号、5号队员动作开始先后顺序为5号位、4号位，动作结束先后顺序为4号位、5号位。开始时刻先后相差0.1秒，结束时刻先后相差0.033秒。

数据显示队员腿抬起180度保持时间5名队员的平均时间为0.801秒，低于该难度动作要求的保持时间1-2秒的范围。

3.2.5 浮埃迪转动作运动学分析

数据显示动作开始先后顺序为2号、3号、5号位，1号位，4号位，动作结束先后顺序为5号位、2号位，3号、4号位、1号位。开始时刻先后最大相差0.006秒，动作结束先后最大相差0.1秒。开始时刻有三个时刻点、结束时刻有4个时刻点。结合视频分析1号队员在第1圈、4-5圈处脚部存在一定程度的跳越，2号位队员在第6圈存在明显的跳越现象，3号位队员在第1圈存在一定程度的跳越，4号位队员在第1圈、2圈、6圈存在一定程度的跳越现象。5号位队员在第4圈存在明显跳越现象。

4. 研究结论

完成部分难度动作的一致性较差。部分难度动作肢体空中保持姿态的时间不符合其难度动作的要求。在不同时限脚部普遍存在跳越或移动的现象。个别队员肢体姿态角没有达到其难度动作的要求。