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跆拳道動作分析中運動生物力學的運用

來源:福建體育科技 作者:嚴伊蘋
發布于:2021-03-24 共4424字

  摘    要: 查閱20年內我國學者運用運動生物力學原理、研究方法對跆拳道動作技術的研究,旨在了解運動生物力學在跆拳道動作技術分析中的應用現狀,并針對現狀,提出現行研究存在的不足。從已有的研究來看,研究所針對的動作技術有限,缺少手部技術動作的研究。隨著動作技術的運動生物力學研究方法得到進一步完善,測量儀器精度也不斷提升,多機同步測量法的應用次數呈上升趨勢,測量數據趨于準確化、多樣化、同步化,跆拳道動作技術的分析向著更加完善、全面的方向發展。

  關鍵詞: 跆拳道; 運動生物力學; 技術分析;

  Abstract: To review the research on taekwondo movement technology by Chinese scholars in the past 20 years using the principles of sports biomechanics and research methods,this paper aims to understand the application of sports biomechanics in the analysis of taekwondo movements, and put forward the shortcomings of current research.According to the existing research,the research on motion techniques is limited,it lacks research on hand movements.With the development of the sport biomechanics research method of motion technique,the precision of measuring instruments is also improving,the application frequency of multi-machine synchronous measurement is increasing,the measurement data tend to be accurate, persified and synchronized,The analysis of taekwondo technique is developing towards a more perfect and comprehensive direction.

  Keyword: Teakwondo; Sports biomechanics; Technical analysis;

  跆拳道是一項以腿踢為主、拳打為輔、手腳并用的徒手格斗類體育運動項目,技術是決定跆拳道競賽成績的主要因素之一。在過去的20年中,中國跆拳道隊在奧運賽場共獲7金,每屆皆有金牌入賬,具有一定競技水平,但我國跆拳道開展時間較晚,仍存在競技水平發展不全面、教練員專業性不高的等問題。加之跆拳道競賽規則和設備的不斷發展,帶動著運動員不斷為其運動技術進行針對性的提高和創新,因此對我國跆拳道運動員技術進行研究顯得尤為重要。隨運動生物力學理論體系的逐漸完善和跆拳道發展的高要求使得跆拳道研究不再局限于單科視角,運動生物力學是將體育運動中人體復雜的運動形式及變化規律結合力學和生物學原理進行研究的一門學科,該學科與運動項目的研究相結合有助于正確理解、形成和掌握動作技術。目前,運動生物力學在跆拳道項目中的應用正逐漸豐富起來,本文通過文獻資料法,闡述運動生物力學在跆拳道動作技術分析中的應用現狀,了解其在跆拳道中應用的基本情況,以期能為今后跆拳道動作技術分析提供一定的參考和借鑒。
 

跆拳道動作分析中運動生物力學的運用
 

  1、 研究方法

  查閱2000-2020年期間被知網、維普、萬方、中國人大復印報刊數據庫所收錄的全部有關運動生物力學在跆拳道動作分析的文獻。

  2 、研究結果

  2.1 、運動生物力學原理在跆拳道動作技術分析中的應用

  單純運用運動生物力學原理進行動作技術分析的文獻為數不多,集中分布于2000-2010年,常用轉動定律、動量守恒原理對跆拳道動作技術進行分析。如李玉剛對跆拳道競技中使用率最高的橫踢技術進行探討,運用骨杠桿原理、轉動定律(△I=mr2)、動量矩定理(∑Mt =I2 ω 2-I 1ω1)推理影響進攻腿打擊效果的因素,推理認為增加下肢肌肉收縮力、提升進攻腿打擊速度, 控制肢體的伸展程度以及軀干與四肢的協調配合等方面是提升橫踢打擊效果的重要環節,并表示在訓練中抓住橫踢關鍵環節和運動員特點進行指導,訓練效果事半功倍。王超對跆拳道競技中分值較高的后踢進行探討,使用轉動定理公式:△I=mr2,并推導出公式:M肌阻-F*r=mr2(ω-ω0/△t)對后踢踢擊階段進行分析,認為當轉動半徑r越小,則轉動速度ω越大,為減小轉動半徑踢擊腳應強調折疊大小腿并緊貼支撐腳轉動。

  從文獻來看,原理的應用,確能為早期跆拳道訓練和教學提供一定的理論依據,但技術動作原理分析的過程較為抽象,多采用公式推理,缺少運動生物力學數據參數的支持,難以反映運動員技術動作的個體差異,研究具有一定的局限性。目前,跆拳道動作技術的研究已由前些年單純利用生物力學原理進行的定性分析,發展到以運動生物原理為基礎,使用運動生物力學測量方法進行的量化研究。

  2.2、 運動生物力學研究方法在跆拳道動作技術分析中的應用

  在跆拳道動作技術分析中,大多集中在運用運動生物力學測量方法對跆拳道動作技術進行分析,借助測量儀器,所采集的運動學、動力學、肌力學參數客觀反映跆拳道運動時的人體特點。

  2.2.1、 運動學測量方法的應用

  2000年至今,運動學測量方法中使用頻率最高的是攝像法,同時也是跆拳道技術分析中使用率最高的方法。伴隨著科技的發展,跆拳道動作技術的測量手段從二維攝像技術發展到三維攝像技術,測量儀器由50幀·s-1的普通攝像機發展到每秒上千幀的高速攝像機,并引入了如VICON、QUALISYS等更加精準的紅外動作捕捉系統。

  張樂以解放軍跆拳道隊14名優秀運動員為研究對象,通過JVC高速數碼攝像機對員跆拳道運動員的下劈動作技術進行三維攝像,將各運動員下劈技術的運動學參數與他們的身體素質測試結果進行相關性分析,分析認為被測運動員提膝時間和還原時間長,是跆拳道運動員較少使用下劈技術動作的原因,并指出今后應注意基本技術的訓練。蘇健蛟等人通過VICON 紅外三維動作分析系統對 58 kg、68 kg、80 kg 等 3 個重量級別 30名韓國優秀跆拳道運動員的橫踢動作技術進行三維攝像,將不同體重級別運動員的關節的角度、角速度、技術動作位移等運動學數據進行相關性分析,再結合動力學數據進行討論,結果發現,運動員重量級別越大,雖然打擊距離較體重輕者遠,但對橫踢動作速度的影響比較顯著,為教練員根據個體差異實施教學和訓練提供了理論依據。王廣磊等人以3名安徽省一級以上優秀女子跆拳道運動員為研究對象,采用SIMI-motion三維測試儀進行測試,分析運動員踢擊階段膝關節角度的運動學參數,研究發現優秀女子運動員下劈技術過程中膝關節有四次角加速度和角速度的變化,并指出把下劈技術分為四個階段規范了該動作技術劃分依據,有一定的科學性。目前,高速攝像機、紅外運動捕捉系統正逐漸成為跆拳道動作技術的運動學分析中主要測量儀器。

  2.2.2、 動力學測量方法的應用

  力是人體運動狀態改變的根本原因,對動作技術的力學參數進行探討,有助于了解人體運動狀態變化的內在原因。近年來,由于我國學者越來越多地運用測力平臺和紅外光點動作捕捉系統同步測量、計算和評價關節力矩和受力,三維測力臺在跆拳道技術研究中的應用頻率也隨之增加,除此以外,為更好滿足測量的專項化需求,針對搏擊類項群而開發的BJ-2搏擊項群訓練與監控系統也應用到跆拳道技術動作的研究中。

  夏宇以鄂、豫、粵三省運動員共16名運動員為研究對象,使用BJ-2搏擊項群訓練測試系統對橫踢進行動力學分析,對比三省運動員的最大力量、最大爆發力、力量耐力等動力學參數,發現湖北省運動員橫踢的連擊技術質量較其余兩省較低、橫踢的單擊技術廣東隊實力最強、總體實力河南隊均優于湖北隊,并建議廣東隊、河南隊提升腿法速度,從力學角度對運動員的技術動作進行診斷。

  徐春杰等人以14名國家一級以上的北體大跆拳道專項運動員為研究對象,使用Motion- Analysis紅外捕捉系統和Kistler三維測力臺對運動員不同擊打距離的后橫踢技術進行同步測量,通過擺動腿蹬地力量與運動學參數的相關分析,結果表明運動員后橫踢技術的擊打距離增加時,擺動腿蹬地力量會明顯增加,

  并指出運動員在近距離進攻時提高提膝速度和極大速度的有一定效果,而對遠距離時提膝速度的提升則有限,為跆拳道技戰術應用一定的提供參考。

  2.2.3 、肌力學測量方法的應用

  肌肉是人體運動的動力來源,肌肉的工作特點與規律是影響技術動作的關鍵,肌力學特點主要由人體運動時產生的肌電信號來體現,表面肌電在體育科學研究領域的推廣與應用使得體育研究手段更加豐富。目前,在跆拳道技術研究中,表面肌電測試結合三維運動學分析的同步研究逐漸受到了研究者的關注。

  于巖以6名北體大跆拳道專項女子運動員為研究對象,MegaWin6000表面肌電測試儀和三維紅外攝像機對運動員后踢技術進行同步測量,分析優秀組和普通組運動員后踢各階段的原始肌電圖、積分肌電值等肌力學數據,研究得出肌肉的放電的先后順序,表明優秀運動員在轉髖階段右側腹外斜肌、腹直肌、臀大肌等放電更為明顯,并提出運動員和教練員在訓練中應注重轉髖肌群的快速力量訓練。

  綜上所述,隨著研究者對運動生物力學方法的不斷嘗試,研究儀器的更新換代,多機同步測量法在跆拳道技術研究中的應用正逐漸增多,測量參數趨于準確化、多樣化、同步化,為探索跆拳道技術運動規律、診斷運動員動作技術、設計教學與訓練計劃、改進動作技戰術提供更詳細、多樣、精確的數據參考,充分體現了運動生物力學在提升我國跆拳道運動水平過程中所發揮的作用。

  3 、結論與建議

  (1)過去20年間,國內運用運動生物力學對跆拳道技術動作進行分析,已取得了一定的研究成果,但研究所針對的動作技術有限,仍以單個腿法技術的研究居多,少有多個技術動作的分析,缺乏如格擋、拳等手部動作技術的分析。跆拳道作為手腳并用的技能主導類項目,其手部技術的攻防不可忽視,未來值得探究。

  (2)在動作技術研究中,運動學測量方法的應用居多。隨生物力學測量儀器的不斷更新換代,多機同步測量法的應用逐漸增加,為全方位、多學科的分析動作技術發揮著重要作用。但多數研究參數出自于實驗室或訓練場內的測量,來自賽場上的參數少之又少,缺乏實戰情境下的技術研究。在未來研究中,采集競賽場上的有效數據,將有利于更準確、客觀地探析跆拳道運動員的動作技術以及相關的能量、力的變化規律。

  (3)為了促進跆拳道運動技術水平的改進和提高,增強跆拳道的競技性,解決當前跆拳道教練員專業化水平不足的問題,建議跆拳道工作者應掌握運動生物力學這一學科,進而提升跆拳道教學和訓練效率。

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作者單位:四川師范大學
原文出處:嚴伊蘋.運動生物力學在跆拳道動作分析中的應用現狀[J].福建體育科技,2020,39(05):62-64.
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