竞技武术腾空外摆莲540°接马步动作的运动学分析

高雅郝莹马宗鹏



竞技武术腾空外摆莲540°接马步动作的运动学分析

高 雅 郝 莹马宗鹏

（西北师范大学体育学院， 甘肃 兰州 730070）

运用运动生物力学方法对竞技武术腾空外摆莲540°接马步（324B+1）动作进行运动学分析，得到以下结论：运动员的引臂速度、下肢力量及预蹲时刻膝关节角度影响运动员的起跳速度，是影响外摆莲540°接马步完成度的重要因素；腾空阶段运动员的滞空时间影响动作质量；运动员可通过调整下落的垂直速度及水平速度增加缓冲时间提高动作的稳定性。

竞技武术；腾空外摆莲；运动学

腾空摆莲540°接马步是竞技武术难度动作中的B级难度动作。要求运动员在空中旋转一周半同时做外摆腿击响动作然后落地接马步。在新规则中的编码是324B+19，难度分值为0.3，连接分值为0.1[1,2]。相比较于C级难度，腾空摆莲540°接马步难度较低，旋转度数达成概率更高，衔接更自然，落地的稳定性更好，不容易扣分，整套动作的完成度较高。而相比较与A级动作，外摆莲540°接马步动作的分值要高[3]。对于运动员来说，比赛中能稳定拿到相对较高的难度分是至关重要的，在武术套路竞技比赛中外摆莲540°接马步动作对运动员来说是一个性价比较高的难度动作。

新规则对难度有了更明确的规定，难度动作的地位日益突出，与运动员的成绩息息相关，使得运动员在平时的训练中更应该针对武术套路的难度动作加强训练力度。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

以“腾空外摆莲540°接马步”为研究对象，选取西北师范大学体育学院武术与民族传统专业优秀运动员三名为被试者，其基本情况如表1。

表1 被试者基本情况

姓名性别年龄等级 王XX男19二级 刘XX男20二级 来XX男22二级

1.2 研究方法

1.2.1文献资料法

通过CNKI以及图书馆以“腾空摆莲”“武术难度”“运动力学”等为关键词查找资料。查阅最新2002-2003年武术新规则对运动员的动作评分及动作要求充分研究，为运动员动作的评定标准提供科学、公平、公正的理论依据。

1.2.2影像测量法

（1）测量的实施

“324B+1”动作的测量在西北师范大学体育学院运动生物力学实验室的专业比赛地毯进行，六台高速摄像机拍摄。受试者进入实验场地，个人热身5分钟，然后运动员到指定地点进行测试，每名受试者进行5-7次测试。

（2）影像处理

运用QTM软件对所需参数进行提取。

（3）数理统计法

获得的实验数据利用Excel进行归类整理，进行有关参数的平均值、标准差进行相关分析。

2 结果与分析

2.1 竞技武术“324B+1”动作阶段划分

竞技武术动作“324B+1”技术较为复杂，为了方便客观研究与分析，将“324B+1”动作按时间分为三个阶段：（1）起跳阶段：即动作准备开始到双脚离地结束。起跳阶段中又包括两个小的阶段：准备姿势到重心最低点的最大预蹲时刻、最大预蹲时刻到起跳离地阶段；（2）腾空阶段：即双脚离地时刻到支撑脚足尖落地时刻。此阶段包括上摆阶段和下压阶段两个时间段；（3）落地阶段：即支撑脚足尖着地到重心稳定阶段。落地阶段又分为落地时刻和最大缓冲时刻两个阶段[4]。

2.2 “324B+1”动作的时间特征分析

表2 完成各阶段动作所用时间

姓名起跳时间（s）腾空时间（s）落地时间（s）总时间（s） 王XX1.040.640.352.04 刘xx1.130.620.452.22 来xx1.170.660.372.22 `X±SD1.11±0.050.64±0.010.39±0.042.16±0.08

由表2可知三名运动员完成起跳动作的时间，从表2可以看出起跳时间从短到长的时间为：王xx＜刘xx＜来xx。通过观察录像发现，王xx与来xx最大下蹲位置大致相同，刘xx的最大下蹲位置明显高于其他两位，但录像结果均为完整的完成了“324B+1”动作，因此，说明最大下蹲角度对“324B+1”动作的完成度影响较小，同时，时间的长短可能是由于起跳阶段准备姿势与引臂动作的不同造成的。通过对视频的反复观察发现，王xx与来xx在起跳阶段的的引臂位置范围基本相同，刘xx的引臂范围则明显高于其他两者，且在下蹲时刘xx的身体有明显的向左旋转，这样的起跳方式，有利于运动员更好的控制身体的位置同时也有利于加速身体的旋转速度，增加动作的完成度。在起跳阶段王xx所用时间明显少于来xx，并且动作完成质量高于来xx，因此，王xx的爆发力更强，速度更快，说明运动员在起跳阶段的爆发力是影响动作完成度的因素之一。

从腾空时间来看，刘xx用时最短，说明刘xx在空中动作的旋转速度快，通过观察录像，发现刘xx的起跳姿势明显区别于其他两位运动员。相比较于其他两位，刘xx的起跳预蹲高度明显高于其他两人，王xx与来xx的预蹲较低，为腾空动作进行了充分的屈伸，从而两人腾空时间较长，因此表明充分的预蹲动作有利于提高运动员的腾空时间。而观察录像发现刘xx的引臂范围大于其他两位，这说明有效的预摆动作，能够加强空中动作的旋转速度，提高了动作的流畅性，使运动员在更短的时间完成空中转体的动作，同时表明，腾空的高度不是动作完成的决定因素，而是动作完成质量的影响因素。

从落地的时间来看，刘xx的时间明显长于其他两位运动员。在完成动作时，为了动作的稳定性，运动员须在空中调整动作姿态与位置，刘xx在空中的腾空时间短，为了落地后的稳定性，缓冲区的时间要多于其他两位，而王xx在落地时，稳定性高于其他两位，录像表明在腾空阶段，王xx空中动作完成后，较早的调整了空中姿态为落地的稳定性提供了基础。

整体的时间来看起跳时间较长，腾空时间次之，落地时间最短。起跳时间较长表明，动作的准备充足，充分的进行了蹬伸和预摆，为后面的动作打下了良好的基础，有利于提高动作的完成度。

2.3 起跳阶段动作特征分析

2.3.1膝关节的运动力学分析

在起跳阶段运动员向下重心最低点准备起跳到离地瞬间是肌肉进行蹬伸的过程，利用肌肉牵张反射的原理，加强运动员对身体姿势的控制和对肌肉力量的增强[5]。这一阶段的膝关节角度、速度、角速度对提高腾空高度及空中旋转速度有着重要影响。

表3 起跳阶段蹬伸离地瞬间膝关节角度、角速度

王xx 刘xx 来xx 左膝右膝 左膝右膝 左膝右膝 角度(°)84.25±27.9384.56±29.49 113.76±31.05123.15±33.51 94.12±32.04105.88±37.61 速度（m/s）1.329±0.81.63±1.62 1.63±1.022.55±1.75 1.40±1.001.89±1.98 角速度(rad/s)4904.76±3288.11383.75±276.19 383.64±311.66383.16±344.29 105.88±37.61345.41±327.19

在蹬伸离地这一阶段，三名运动员的右膝角度及速度均大于左膝角度及速度，表明运动员在做蹬伸动作时，身体重心已偏向右侧，为接下来的旋转动作做好准备，身体已经具备空中转体动作的旋转初速度。膝关节角度小起跳时垂直度高较高，水平力较小，落地位置离起跳点近，把起跳蹬伸动作的利用达到最大化。由表3可知三名运动员的角度均较大其中刘xx的角度更是大于其他两名运动员，但是三名运动员均完成了外摆莲540°接马步动作，且动作规格均达到基本要求，但动作质量出现差异，这就表明，起跳角度并不是影响动作完成的重要因素，只能是影响动作完成的基本因素之一，但它对运动员的动作质量有着重要影响。

2.3.2引臂动作与躯干扭转角的运动力学分析

在起跳阶段，运动员在预蹲的同时要求手臂向左侧摆动做引臂动作，起跳时引臂动作对旋转动作的完成有重要意义。

表4 右臂引臂速度、躯干扭转角

姓名引臂速度（m/s）躯干扭转角（°） 王xx3.30±3.4896.28±9.34 刘xx7.22±3.0788.37±6.61 来xx3.36±3.9793.17±5.51

由表4可知三名运动员的引臂速度：王xx＞来xx＞刘xx，三名运动员的躯干扭转角：王xx＞来xx＞刘xx。这表明在起跳阶段引臂的速度越大所能转动的角度也就越大，越有利于动作旋转度数的完成。起跳时，引臂速度越快，在空中的旋转速度也就越快，同时也增加了起跳到腾空动作的流畅性，提高了动作整体的完成度。因此，起跳阶段的引臂速度是影响运动员是否能够完成旋转度数的因素之一。同时也表明，腾空高度不是武术难度动作的决定因素，只能说明腾空高度越高越有利于完成空中动作，为落地的稳定性提供基础，从而提高整个动作的完成度。

2.4 腾空阶段动作特征分析

腾空摆莲是整个难度动作中的重要环节，这一动作要求运动员摆腿要积极上摆和下压，空中动作的完成度决定着整体动作是否成功[6]。

速度是衡量体格动作完成的快慢的重要指标。在完成外摆莲540°接马步动作时，运动员需在有限的腾空时间完成动作，那么空中动作的速度至关重要[7]。如表5所示，在摆动腿离地到击响的时刻足尖的平均速度为X1（11.43m/s±0.94）,在击响动作到落地时刻足尖平均速度为X2（3.97m/s±3.24），在摆动腿击拍时刻前后足尖速度平均变化值为X3（7.46 m/s±3.96）。在摆动腿离地到击响的时刻髋关节的平均速度为X4（3.38m/s ± 0.54）,在击响动作到落地时刻髋关节平均速度为X5（3.18m/s ±0.41），在摆动腿击拍时刻前后髋关节速度平均变化值为X6（0.97m/s±0.13）。通过观察录像和数据可知，在运动员起跳阶段，三名运动员均有向左的预摆动作，在离开地面后对运动员肌肉工作的质量要求较高，运动员须在空中摆动腿积极上摆，尽量完成转体速度，在空中击响后放慢动作的变化速度达到摆莲姿势的视觉效果，随后运动员须为接下来的落地调整姿势，速度随之也会减慢，同时，由于是在空中完成动作，又不受外力的影响，从而速度减慢。因此运动员在离地到击响时刻的髋关节平均速度大于从击响到落地时刻的髋关节平均速度。

表5 腾空阶段拍击时刻摆动腿足尖速度、髋关节速度对比

X1（m/s）X2（m/s）X3（m/s）X4（m/s）X5（m/s）X6（m/s） 王xx10.698.482.213.792.850.94 刘xx12.760.9811.782.623.771.15 来xx10.852.458.43.742.920.82 X±SD11.43±0.943.97±3.247.46 ±3.963.38 ± 0.543.18 ±0.410.97±0.13

注：X1为摆动腿从离地到击响时刻摆动腿足尖的平均速度；X2为击响至落地时刻足尖的平均速度；X3摆动腿足尖平均速度变化值在击响前后的变化；X4为从离地瞬间至摆动腿击响时刻的髋关节平均速度；X5为击响至落地时刻髋关节的平均速度，X6右髋关节平均速度变化值在击响前后的变化。

由表5可知X3为摆动腿足尖平均速度在击响前后的变化值（7.46m/s ±3.96），X6右髋关节平均速度在击响前后的变化值（0.97m/s±0.13），X3＞X6这表明在完成外摆莲540°的空中动作时由于旋转的度数角度较多，需要运动员在下摆时积极下压，做一个鞭打的动作，从而加快旋转的速度，为落地准备时间，同时由表4可知王xx在击响时刻至落地时刻的摆动腿足尖平均速度最大，刘xx的摆动腿足尖平均速度最小，通过录像和缓冲时间数据表明，王xx的动作稳定性高于其他两名运动员。因此表明，在腾空阶段的下摆时刻，摆动腿积极下压，有利于完成旋转动作，提高落地的稳定性。

2.5 落地阶段动作特征分析

落地接马步动作是“324B+1”的最后一个动作，这一动作的最大难度是动态动作与静态动作的衔接[8]。运动员在动作完成后不能出现晃动，如果在比赛中出现跳动或是两脚依次落地的情况裁判均会扣分处理[9，10]。

表6 落地缓冲时刻膝关节、髋关节角度及缓冲时间

左膝角（°）右膝角（°）左髋角（°）右髋角（°）缓冲时间（s） 王xx101.1377.42135.43118.650.3 刘xx98.2594.45125.16117.010.23 来xx93.6683.26124.90124.530.26

由表6可知王xx的缓冲时间为0.3s,刘xx的缓冲时间为0.23s，来xx的缓冲时间为0.26s，由此表明王xx在缓冲阶段的速度最慢，同时观察录像发现，王xx的动作稳定性高于其他两位运动员，因此表明充足的缓冲时间能够提高动作的稳定性。通过表6运动员左膝与右膝角度、右髋角度与左髋角度对比发现，三名运动员的左膝、左髋角度均大于右膝、右髋角度，这是因为外摆连接接马步动作落地时刻，运动员的重心偏向右腿，从而导致右膝角度小于左膝角度。由于运动员在腾空阶段腾空高度或旋转角度不充分，在落地瞬间身体还在扭转，同时要减小身体重心的水平速度和垂直速度从而保持平衡，因此，运动员在完成“324B+1”动作落地时通过身体重心偏向右腿的表现来调整自身，最终使得右膝角度小于左膝角度。

3 结论与建议

3.1 结论

3.1.1完成竞技武术“324B+1”动作起跳阶段是整个动作完成的基础，腾空的高度不是动作完成的决定性因素，但腾空时间越长越有利于旋转角度的完成和落地的稳定性。

3.1.2在起跳阶段，运动员的最大预蹲角度起跳角度并不是影响动作完成的重要因素，但它对运动员的动作质量有着重要影响。起跳阶段的引臂速度及范围是影响动作完成的有利因素。

3.1.3在腾空阶段摆动腿积极上摆和积极下压是完成动作的有利因素，但在下压时也要减慢速度调整身体姿态，为落地的稳定性做准备。

3.1.4在落地阶段缓冲时刻速度越慢，缓冲时间越长越有利于动作的稳定性。运动员在完成“324B+1”动作时，在腾空阶段没有充分完成动作还可以通过身体姿态调整来完成。

3.2 建议

3.2.1运动员在平时的训练中应加强对爆发力的练习，增加半蹲起跳的练习方式加强对下肢关节的训练，增加下肢肌肉以及髂腰肌等部位的肌肉力量。减小缓冲速度，提高缓冲时间保证动作的稳定性以及运动员的安全。

3.2.2在平时的训练中通过原地连续性的外摆腿练习，加强摆动腿的速度，养成积极上摆及下压的动作习惯，加强动作的稳定性，为腾空阶段的动作打好基础。

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Kinematic Analysis of the 540 Degree Horse Riding Movement of Competitive Martial Arts

GAO Ya, etal.

(Northwest Normal University, Lanzhou 730070, Gansu, China)

高雅 （1995—）， 硕士生，研究方向：运动人体科学。