单杠“直体后空翻两周转体360°越杠再握”技术动作三维运动学分析

作     者：林亚坤 

作者单位：西安体育学院 

学位级别：硕士

导师姓名：马海涛

授予年度：2023年

学科分类：04[教育学] 

主      题：单杠 直体后空翻转体360° 越杠再握 三维运动学分析 

摘      要：随着现代竞技体操运动技术和规则的不断发展,男子单杠项目的动作难度也越来越大,通过查阅相关资料及观看近几年世界大赛男子单杠决赛视频,目前我国男子单杠项目与世界先进水平相比一直处于落后状态,其中缺乏高难度飞行动作就是一个重要原因,且近十年来几乎没有学者对单杠高难度“飞行动作进行研究,更多的是对跳马技术动作的研究。在此背景下,本文运用文献资料法、专家访谈法、录像解析法和对比分析法对张博恒和孙炜两名国家队主力体操运动员完成的单杠“直体后空翻两周转体360°越杠再握动作进行分析,通过SIMIMOION运动录像解析系统,获取两人在下摆、沉肩、兜腿、直体后空翻转体270°、和两手依次握杠转体90°五个阶段的具体运动学参数,结合运动生物力学相关知识揭示两人该动作的内在运动规律并分析两名运动员的优势与不足,总结其技术特点。在此基础上为发展更高难度动作提供理论依据,从而提高我国男子单杠项目的水平,丰富单杠项目的理论研究。研究结果:1.张博恒和孙炜完成整个动作所用时间分别为1.91s和1.96s,张博恒动作各阶段所用时间依次为0.44s、0.26s、0.44s、0.66s、0.11s,孙炜动作各阶段所用时间依次为0.47s、0.26s、0.45s、0.64s、0.14s,孙炜主要是在“直体后空翻转体270°和“两手依次握杠转体90°阶段用时比张博恒多。2.两人身体重心高度变化趋势基本一致,刚开始曲线缓慢下降,到最低点后又迅速上升到最高点(张博恒身体重心上升阶段曲线的斜率明显比孙炜更大,且最高点比孙炜略高)在重力的作两用下从最高点开始下降至两手依次再握杠完成动作。3.在下摆阶段开始时刻,张博恒的肩角、髋角和膝角分别为177°、178°、178°,孙炜的肩角、髋角和膝角分别为174°、175°、177°。下摆到肩水平位置,张博恒的肩角、髋角和膝角分别为165°、161°、179°,孙炜的肩角、髋角和膝角分别为158°、155°、178°。张博恒和孙炜身体重心在Z轴上速度的增加值分别为1.59m/s和3.27m/s。4.在沉肩阶段杠下垂直面位置,张博恒的髋角和肩角分别为223°和177°,孙炜的髋角和肩角分别为217°和175°。张博恒和孙炜两人身体重心绕杠轴平均旋转角速度比上一阶段要大,符合运动学规律。5.在兜腿阶段撒手时刻,张博恒的髋角和肩角分别为155°和95°,孙炜的髋角和肩角分别为134°和117°。撒手时刻张博恒和孙炜两人踝关节速度分别为8.45m/s和8.1m/s。6.在“直体后空翻转体270°阶段,张博恒和孙炜身体重心相对上升高度分别为0.97m和0,91m,腾空时间分别为0.66s和0.64s。张博恒绕身体纵轴转体角速度由346.15°/s增加到692.31°/s,孙炜绕身体纵轴转体角速度由321.43°/s增加到562.50°/s。7.张博恒和孙炜两名运动员两手依次握杠时间间隙分别为0.18s和0.20s,两人左手抓杠时身体重心距杠轴垂直距离分别为0.23m和0.12m,左肘关节角度分别为128°和114°。研究结论:1.在完成“卡西纳动作的下摆、沉肩、兜腿、直体后空翻转体270°、两手依次再握转体90°五个阶段所用时间比值约为3.6:2.1:3.6:5.2:1,身体重心高度变化趋势基本相同。2.在大回环下摆阶段,张博恒和孙炜倒立时刻的肩角都接近理想状态(180°),下摆过程中两人髋角、肩角有所减小,踝关节和肩关节速度不断增大,张博恒髋角变化的起伏比孙炜大,不利于动作的完成。在沉肩阶段两人髋角不断增大,都出现屈膝现象。兜腿阶段两人肩角、髋角开始减小,张博恒兜腿速度比孙炜更大。3.在直体后空翻转体270°阶段,张博恒身体重心最高点距地面距离比孙炜稍大,且腾空时间稍长。运动员绕身体纵轴的转体角速度越来越大,孙炜身体重心相对上升高度不如张博恒,且身体重心最高点距离杠轴的水平距离较近,导致右手握杠时出现曲臂,4.在两手依次握杠转体90°阶段,运动员纵轴向左转体用右手抓杠,身体积极伸展开,减小身体下降的速度。张博恒右手握杠时身体姿态控制更好,且动作幅度较大,孙炜身握杠时曲臂,孙炜两手握杠间隔时间比张博恒长且绕身体纵轴转体角度不足,身体重心高度低于张博恒,不利于身体获得较大的运动速度。