男子20 km竞走奥运会冠军陈定竞走技术的运动学分析

杨东亚 胡广顺 李厚林,覃金晶 张杰 任子毅 闫娜 李玉娇

摘    要：为了提高我国竞走项目奥运会备战团体实力和技术水平，以里约奥运会选拔赛陈定的竞走技术为研究对象，主要运用测量法对陈定的竞走技术进行研究。认为：陈定具有世界优秀运动员“步幅型”技术特征;低速走大臂后摆不足，高速走小腿后撩过大，头顶起伏距离偏大，左右腿明显不平衡。低速走躯干倾角接近合理范围下限角度值，着地角处于优秀运动员水平;高速走躯干倾角过大，导致摆动腿前摆腿屈曲，缺少空中双支撑技术阶段。高速走躯干过度前倾，左右腿步长差异增大、单侧腿用力明显;离地后蹬距离增大，着地角变小，左脚着地角过小，着地阶段左脚踝关节角度大。建议陈定调整躯干直立角度，改善左右腿蹬摆的平衡性，缩短腾空距离和时间，提高竞走技术的规范性，增强竞走技术的实效性。

关键词：男子20 km竞走;运动学;陈定

中图分类号：G 808.1          学科代码：040303           文献标识码：A

Abstract：In order to improve the team strength and technical level of Chinas Olympic race walking event， CHEN Dings race walking technique in Rio Olympic Games selection competition was taken as the research object. where CHEND Dings race walking technique is studies with measurement method.It is found that CHEN Ding has the technical characteristics of “stride type” of world elite athletes. At low speed， the backswing of the upper arm is insufficient， while at high speed， the backswing of the lower leg is too large， the fluctuation distance of the top of the head is too large， and the right and left legs are obviously unbalanced. The trunk angle of low speed walking is close to the lower limit of reasonable range， and the angle of landing is at the level of excellent athletes; the trunk angle of high speed walking is too large， leading to swinging leg buckling， lack of air double support technology stage. Trunk forward too much at high speed， left and right leg step length difference increases， one side leg strength is obvious; landing angle smaller， left foot landing angle is too small， left ankle joint angle at landing stage is large. It is suggested to adjust the vertical angel of CHEN Dings trunk， improve the balance of left and right legs， reduce the takeoff distance and time， improve the standardization of the race walking technique，and increase the effectiveness of race walking technique application.

Keywords：mens 20 km race walking; kinematics; CHEN Ding

我国竞走项目运动员陈定在2012年伦敦奥运会上获得金牌，并打破了男子20 km竞走项目奥运会纪录;又在2013年世界田径锦标赛上获得男子20 km竞走项目亚军。2014年陈定在热身活动中受伤，经过2年的恢复训练，2016年在安徽黄山市举行的“全国竞走大奖赛暨奥运会选拔赛”（以下简称黄山选拔赛）上以1 h 19 min 32 s的成绩获得奥运会参赛资格。里约奥运会后，陈定又因伤中断训练。2018年陈定复出备战，28岁正处于该项运动的黄金年龄，且还肩负着冲击东京奥运会金牌的任务，那么其恢复系统训练后，如何避免再受伤就显得尤为重要，本研究对于教练员改进和优化训练方法及运动员改进和优化运动技术具有重要参考价值。

1   研究對象与方法

1.1  研究对象

以我国男子竞走运动员陈定的运动技术为研究对象，2012年3月30日陈定以1 h 17 min 40 s的成绩打破亚洲纪录，取得个人最好成绩。2016年黄山选拔赛上陈定以1 h 19 min 32 s的成绩获得里约奥运会的参赛资格。本文对陈定在2012年伦敦奥运会选拔赛（以下简称太仓选拔赛）和2016年黄山选拔赛中的运动技术进行对比分析（见表1），找出影响其运动技术变化的因素，为其训练提供参考。

1.2  研究方法

1.2.1  文献资料法

通过检索《中国期刊全文数据库》和《中国硕博士论文数据库》，在国家图书馆和首都体育学院图书馆查阅有关竞走技术的论文。以“竞走”为检索词，共查阅1 999篇论文，参考国际田径联合会的数据，分析有关男子20 km竞走技术的研究成果。

1.2.2  专家访谈法

针对本研究的主要问题，与竞走项目的教练员、国家队领队、运动员和对竞走项目训练有所研究的相关专家就陈定的运动技术的相关问题进行了访谈，参考他们的观点，对陈定的运动技术数据进行量化分析。

1.2.3  测量法

选取陈定2次奥运会选拔赛的运动技术进行分析，分别对2012年太仓选拔赛和2016年黄山选拔赛进行定点定位视频采集。2012年太仓选拔赛使用2部CASIO-FH25摄像机进行拍摄。拍摄范围是以竞走运动员比赛主要通过点为中心的平面约4 m×6 m 的范围，比赛开始和比赛结束后拍下Peak三维标定框架，机高1.1 m，侧面摄像机20.7 m，右前方摄像头距比赛路线的中心的距离约为27.5 m，拍摄频率为120帧/s，2台摄像机主光轴夹角约为120 °。

2016年黄山选拔赛同样使用2部CASIO-FH25摄像机进行拍摄。拍摄范围是以竞走运动员主要通过路线中心的平面约4 m×6 m 范围，比赛前和比赛后拍下Peak三维标定框架，机高1.1 m，侧面摄像机12 m，右前方摄像头距比赛路线的中心距离约为17.6 m，拍摄频率为120帧/s，2台摄像机主光轴夹角约为60 °。

使用美国ARIAL公司的 APAS三维运动技术解析系统，采用日本松井秀治人体惯性参数模型，并根据研究需要选取20个关节点，对陈定的运动技术进行解析，原始数据平滑过程中以运动时相和关键参数变化为依据，采用低滤波法进行平滑处理，选择平滑系数为7，获取研究所需参数的原始数据指标。

1.2.4  数理统计法

通过对视频进行图像解析，获取运动技术原始数据，使用Microsoft Excel 2003计算平均数、标准差等，提取研究所需数据资料。

1.2.5  比较分析法

通过对陈定关键运动技术参数原始数据进行处理后，根据研究需要，将陈定在太仓选拔赛和黄山选拔赛中的运动技术指标进行对比分析，并结合我国优秀运动员运动技术关键参数进行横向对比分析，找出陈定运动技术变化之处。

2   结果与分析

2.1  竞走技术阶段的选取与界定

2.1.1  竞走技术阶段的选取

为了提高竞走技术研究的客观性，本科研团队选取了陈定在太仓选拔赛和黄山选拔赛中第8 km速度阶段进行分析。从2场比赛的分段时间来看（如图1所示），在黄山选拔赛前半程有8 km的平均速度都是8 min 4 s/2 km，代表比赛低速走技术;高速走选取了黄山选拔赛第14 km和太仓选拔赛第17 km比赛阶段的竞走技术，2个阶段2 km的时间都是7 min 40 s。同时参考了2015年世锦赛冠军洛佩兹第7 km速度为4 min 4  s/km;第17 km速度为3 min 50 s/km，因为其与陈定比赛速度相当，阶段吻合。

2.1.2  竞走技术界定

根据国际田径联合会的竞走规则，结合陈定的个性化竞走技术特点，参考班费洛夫界定竞走结构的研究[1]67，将竞走技术分为前支撑阶段、转换阶段、后支撑阶段和腾空阶段4个阶段进行分析（如图2所示）。

2.2  竞走技术时间变化特征

步长和步频决定了竞走运动员的移动速度[2]。单步时相时间决定了步频，影响动作结构。从复步时间来看（见表2），陈定低速走在黄山选拔赛与太仓选拔赛的复步时间都是0.6 s，与洛佩兹复步时间相同[3]。 陈定高速走在黄山选拔赛和太仓选拔赛的复步时间都是0.592 s，与洛佩兹相同。陈定竞走速度越快单步时间越短，单步时间与比赛速度呈现出负相关[3]，与国际赛事中该运动技术变化趋势一致[1]67。

从单步时间（见表2）来看，陈定在黄山选拔赛与太仓选拔赛中低速走左腿后蹬单步时间相同，都为0.3 s，右腿单步时间也是0.3 s，低速走左右腿单步时间具有平衡性。洛佩兹在低速走中左右单步时间均为0.3 s，在时间节奏上，陈定低速度走左右腿后蹬时间比较平衡。

從高速走单步时间（见表2）来看，陈定在太仓选拔赛中右腿单步时间为0.292 s，左腿单步时间为0.3 s，与洛佩兹相同;而在黄山选拔赛中陈定左腿单步时间为0.283 s，右腿单步时间为 0.308 s，左右单步时间差为0.025 s，右腿单步时间缩短0.006 s，左腿单步时间延长了0.008 s，在太仓选拔赛中左右腿单步时间差为0.008 s，陈定在黄山选拔赛中左右单步时间差比在太仓选拔赛时进一步加大，也是陈定出现的竞走技术问题，高速走阶段在左右腿单步时间上的不平衡差距增大。

2.3  竞走技术线性指标特征

2.3.1  步长

步长与步频是决定竞走运动成绩的重要因素，二者相互制约，相互影响。竞走项目在步长与步频的合理组合下才能达到最大速度。

从步长（见表3和表4）来看，陈定的低速走平均步长在黄山选拔赛中为1.22 m，比太仓选拔赛1.23 m缩短了0.01 m，略小于洛佩兹1.24 m的平均步长。黄山选拔赛中陈定高速走平均步长为1.275 m，与太仓选拔赛中的1.28 m步长相当，稍短于洛佩兹的1.29 m的平均步长。黄山选拔赛中陈定平均步长从低速走1.22 m，增加到高速走的1.275 m，平均步长增加了0.055 m，步长增大率为4.51%。速度由4 min 3 s/km提高到3 min 51 s/km，速度提高了5.19%，步长增大了4.07%;洛佩兹速度由4 min 1 s/km提高到3 min 49 s/km，速度提高了5.24%，步长增大了4.03%，陈定步长增大是速度提高的主要因素，与国际赛事中该项运动技术变化趋势一致[4-5]。

从单步步长（见表3）来看，陈定在黄山选拔赛中低速走左腿步长和右腿步长分别为1.21 m和1.23 m，右腿步长比左腿步长长了0.02 m;在太仓选拔赛中低速走左腿步长和右腿步长分别为1.22 m和1.24m，左腿步长比右腿步长短0.02 m，低速走左腿步长和右腿步长在黄山选拔赛和太仓选拔赛中都是0.02 m。

陈定在黄山选拔赛中高速走左腿步长和右腿步长分别为1.26 m和1.29 m，左腿步长比右腿步长短0.03 m;在太仓选拔赛中高速走左腿步长和右腿步长分别为1.27 m和1.29 m，左腿步长比右腿步长短0.02 m，高速走在黄山选拔赛中两腿步长差异大于太仓选拔赛，在黄山选拔赛中左腿步长和右腿步长差异增大，左腿步长和右腿步长不平衡，陈定右腿步长明显大于左腿步长。

两腿步长不平衡，高速走比低速走两腿步长差异大。这对竞走技术的规范性会有一定影响 [3]。

2.3.2  头顶起伏距离

根据国际田联竞走项目规则定义，“腾空”是重要犯规动作之一。裁判员对运动员的“腾空”犯规判罚需通过远距离“预判”和近距离“确认”2个过程。远距离预判主要通过头顶的起伏距离判断运动员是否技术犯规。头顶起伏距离成为评价竞走技术的重要量化指标。有研究认为，优秀运动员头顶起伏距离宜在4～6 cm[6]。

从头顶起伏距离（见表3和表4），陈定在黄山选拔赛中低速走阶段头顶起伏距离平均为0.08 m，比洛佩兹头顶起伏距离（0.07 m）增大了0.01 m，右脚后蹬时头顶起伏距离为0.08 m，左脚后蹬时头顶起伏距离为0.08 m;在太仓选拔赛时头顶起伏距离平均为0.09 m，右脚后蹬时头顶起伏距离为0.08 m，左脚后蹬时头顶起伏距离为0.10 m，两脚后蹬时头顶起伏距离差为0.02 m，头顶起伏距离较平衡，但是，头顶起伏距离较大。

陈定在黄山选拔赛中高速走阶段头顶起伏距离平均为0.105 m，比洛佩兹（0.08 m）头顶起伏距离长0.025 m，右脚后蹬时头顶起伏距离为0.10 m，左脚后蹬时头顶起伏距离为0.11 m，右腿后摆时比左腿后摆时头顶起伏距离小0.01 m;在太仓选拔赛中陈定头顶起伏距离平均为0.10 m，两脚后蹬时头顶起伏距离均为0.10 m，陈定高速走阶段头顶起伏距离增大，两脚后蹬时头顶起伏距离显示两侧不平衡。

2.3.3  离地技术

竞走运动员动作技术主要取决于后蹬力量和后蹬距离。从后蹬距离（见表5和表6）来看，陈定在黄山选拔赛中低速走后蹬平均距离为0.47 m，高速走为0.48 m;在太仓选拔赛中低速走后蹬平均距离为0.46 m，高速走为0.47 m，陈定后蹬距离随着速度的提高而略有增大，但是，这种后蹬距离的增大，对躯干姿势不利。洛佩兹右腿后蹬高速走平均距离为0.48 m，低速走为0.48 m，陈定高速走后瞪平均距离与洛佩兹相同，低速走后蹬平均距离略小于洛佩兹。后蹬距离大而平衡，可以使动作幅度更加开阔。

从单腿后蹬距离（见表5和表6）来看，陈定在黄山选拔赛中低速走右腿后蹬距离为0.44 m，左腿为0.50 m，两腿后蹬距离差为0.06 m，相比在太仓选拔赛中两腿后蹬距离差（0.02 m）差异增大，洛佩兹的低速走两腿差异也是0.02 m（见表6），陈定低速走阶段后蹬距离不平衡增大。

在黃山选拔赛中陈定高速走后蹬距离右腿为0.48 m、左腿为0.48 m;在太仓选拔赛中陈定高速走后蹬距离左右腿都为0.47 m，2次比赛左右腿后蹬距离比较平衡，在黄山选拔赛中陈定后蹬距离比在太仓选拔赛中有所加大，从理论上讲后蹬力量有所提升，但是，从竞走技术实践来看，在黄山选拔赛中陈定在后蹬离地阶段出现明显的上肢前趴、躯干前倾过大，直接影响了竞走技术的规范性（如图4所示）。

竞走技术的规范性不但受后蹬距离的影响，还受前摆距离的影响。从前摆距离（见表5）来看，陈定在黄山选拔赛中低速走前摆平均距离为0.28 m，高速走为0.245 m;在太仓选拔赛中低速走前摆平均距离为0.245 m，高速走为0.25 m，在黄山选拔赛中陈定前摆距离随着速度的提高而略有增大，高速走前摆距离与太仓选拔赛时前摆距离基本相当。陈定在黄山选拔赛中低速走前摆距离明显大于太仓选拔赛，可见，前摆距离仍需调整。陈定在黄山选拔赛中低速走前摆平均距离与洛佩兹相当，但是，在高速走与洛佩兹（0.29 m）略有差距;陈定离地技术存在前摆不足的问题，从技术上来看（如图4所示），主要是受离地时摆动腿膝关节屈曲太大，下肢没有充分打开，前摆距离过小的影响。

从单腿前摆距离（见表5和表6）来看，陈定在黄山选拔赛中低速走右腿前摆距离为0.26 m、左腿前摆距离为0.30 m，两腿前摆距离差为0.04 m，比太仓选拔赛两腿前摆距离差异缩小;洛佩兹的低速走两腿前摆差异为0.05 m，陈定低速走前摆距离相对比较平衡。

陈定在黄山选拔赛中高速走前摆距离右腿为0.22 m、左腿为0.27 m，两腿前摆距离差为0.05 m，在太仓选拔赛中高速走后蹬距离两腿差异为0.04 m，洛佩兹高速走两腿前摆距离差异为0.02 m，高速走陈定前摆距离差异增大。

从前摆与后蹬距离比值（见表5和表6）来看，陈定在黄山选拔赛中低速走前摆/后蹬为59.57%，大约为3/5的比例;高速走前摆/后蹬为51.04%，接近1/2的比例。在太仓选拔赛中陈定低速走前摆/后蹬为53.26%，高速走前摆/后蹬为53.19%;陈定在黄山选拔赛中低速走相应比例大于太仓选拔赛，小于洛佩兹（57.29%）的比值;在高速走中陈定的前摆/后蹬距离比例明显缩小，只有51.04%，陈定低速走与高速走阶段运动技术发生了很大的变化，陈定前摆/后蹬距离在黄山选拔赛中随速度提高，比值降低。洛佩兹前摆/后蹬距离比值速度提高比例增大，而陈定在太仓选拔赛中低速走和高速走中基本维持了53%的比例，运动技术非常稳定。

从后摆距离（见表5和表6）来看，陈定在黄山选拔赛中低速走阶段后摆距离平均为0.6 m，右脚后摆距离为0.62 m、左脚后摆距离为0.58 m，两脚后摆距离差为0.04 m;在太仓选拔赛中陈定低速走后摆距离平均为0.575 m，右脚后摆距离为0.56 m，左脚后摆距离为0.59 m，两脚后摆距离差为0.03 m，低速走后摆距离在黄山选拔赛中比太仓选拔赛中后摆距离增大，并且是明显增大，与洛佩兹后摆距离相当。

陈定在黄山选拔赛中高速走阶段后摆距离平均为0.615 m，右脚后摆距离为0.58 m、左脚后摆距离为0.65 m，右脚比左脚后摆距离短0.07 m;在太倉选拔赛中平均后摆距离为0.59 m，右脚后摆距离为0.58 m、左脚后摆距离为0.60 m，右腿比左腿后摆距离长了0.01 m，黄山选拔赛中陈定高速走阶段右腿支撑后摆距离相当，但是，左腿支撑阶段右腿后摆距离比太仓选拔赛时明显增大，而右腿的后摆距离增大主要是由于右腿脚踝后伸造成的，导致下肢增大了旋转半径，使躯干被迫旋前运动，髋部运动自由度受到限制（如图6所示），在黄山选拔赛中陈定右脚后蹬比在太仓选拔赛时明显增大（如图7所示），与洛佩兹差距拉大（如图8所示）。

2.4  竞走技术角度变化特征

2.4.1  上肢摆动角度

竞走规则对运动员上、下肢协调性提出了更高的要求。充分后摆大臂不但可避免躯干过度旋前，还为下肢的放松技术应用提供了空间与时间。

从大臂后摆角度（见表7和表8）来看，陈定在黄山选拔赛中低速走阶段大臂后摆角度平均为54.3 °，比洛佩兹大臂后摆角度（65.1 °）小了10.8 °，右脚后蹬时右大臂后摆角度为57.6 °，左大臂后摆角度为51 °，左大臂后摆角度差比右大臂后摆角度差大了6.6 °;在太仓选拔赛中陈定大臂后摆角度平均为57.55 °，右脚后蹬时大臂后摆角度为54 °，左脚后蹬时大臂后摆角度为61.1 °，两脚后蹬时大臂后摆角度差为7.1 °，低速走大臂后摆角度左右两侧不平衡稍有改善，但是，大臂后摆角度仍需调整。

陈定在黄山选拔赛中高速走阶段大臂后摆角度平均为61.1 °，比洛佩兹大臂后摆角度（64.65 °）小了3.65 °，右脚后蹬大臂后摆角度为60.9 °，左脚后蹬大臂后摆角度为61.1 °，左右大臂后摆角度只差0.2 °;太仓选拔赛大臂后摆角度平均为59.1 ° ，右脚后蹬时大臂后摆角度为61.1 °，左脚后蹬时大臂后摆角度为57.1 °，左右脚后蹬时大臂后摆角度差为4 °，高速走大臂后摆角度左右两侧不平衡稍有改善，但是，大臂后摆角度也需调整（如图3和图4所示）。

2.4.2  脚掌着地角度

从着地脚掌与地面角度（见表7和表8）来看，陈定在黄山选拔赛中低速走阶段脚掌着地角度平均为25.1 °，比洛佩兹脚掌着地角度平均值（26.9 °）小了1.8 °，两脚后蹬脚掌着地角度均为25.1 °，尽管与洛佩兹相比略有差距，但是，脚掌着地角度均达到了优秀运动员25 °以上的要求;在太仓选拔赛中陈定脚掌着地角度平均为25.95 °，右脚后蹬脚掌着地角度为25.7 °，左脚后蹬脚掌着地角度为26.2 °，左脚脚掌着地角度比右脚脚掌着地角度小了0.5 °，陈定在黄山选拔赛中低速走阶段尽管达到了优秀运动员的标准，但是，与太仓选拔赛时和洛佩兹相比脚掌着地角度减小了。