跆拳道動作分析中運動生物力學的運用,運動生物力學論文

跆拳道動作分析中運動生物力學的運用,運動生物力學論文摘要：查閱20年內(nèi)我們國家學者運用運動生物力學原理、研究方式方法對跆拳道動作技術(shù)的研究,旨在了解運動生物力學在跆拳道動作技術(shù)分析中的應用現(xiàn)在狀況,并針對現(xiàn)在狀況,提出現(xiàn)行研究存在的缺乏。從已有的研究來看,研究所針對的動作技術(shù)有限,缺少手部技術(shù)動作的研究。隨著動作技術(shù)的運動生物力學研究方式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(shù)呈上升趨勢,測量數(shù)據(jù)趨于準確化、多樣化、同步化,跆拳道動作技術(shù)的分析向著愈加完善、全面的方向發(fā)展。本文關(guān)鍵詞語：跆拳道;運動生物力學;技術(shù)分析;Abstract：ToreviewtheresearchontaekwondomovementtechnologybyChinesescholarsinthepast20yearsusingtheprinciplesofsportsbiomechanicsandresearchmethods,thispaperaimstounderstandtheapplicationofsportsbiomechanicsintheanalysisoftaekwondomovements,andputforwardtheshortcomingsofcurrentresearch.Accordingtotheexistingresearch,theresearchonmotiontechniquesislimited,itlacksresearchonhandmovements.Withthedevelopmentofthesportbiomechanicsresearchmethodofmotiontechnique,theprecisionofmeasuringinstrumentsisalsoimproving,theapplicationfrequencyofmulti-machinesynchronousmeasurementisincreasing,themeasurementdatatendtobeaccurate,persifiedandsynchronized,Theanalysisoftaekwondotechniqueisdevelopingtowardsamoreperfectandcomprehensivedirection.Keyword：Teakwondo;Sportsbiomechanics;Technicalanalysis;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(shù)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,但我們國家跆拳道開展時間較晚,仍存在競技水平發(fā)展不全面、教練員專業(yè)性不高的等問題。加之跆拳道競賽規(guī)則和設備的不斷發(fā)展,帶動著運發(fā)動不斷為其運動技術(shù)進行針對性的提高和創(chuàng)新,因而對我們國家跆拳道運發(fā)動技術(shù)進行研究顯得尤為重要。隨運動生物力學理論體系的逐步完善和跆拳道發(fā)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(guī)律結(jié)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(jié)合有助于正確理解、構(gòu)成和把握動作技術(shù)。當前,運動生物力學在跆拳道項目中的應用正逐步豐富起來,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(shù)分析中的應用現(xiàn)在狀況,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(shù)分析提供一定的參考和借鑒。1、研究方式方法查閱2000-2020年期間被知網(wǎng)、維普、萬方、中國人大復印報刊數(shù)據(jù)庫所收錄的全部有關(guān)運動生物力學在跆拳道動作分析的文獻。2、研究結(jié)果2.1、運動生物力學原理在跆拳道動作技術(shù)分析中的應用單純運用運動生物力學原理進行動作技術(shù)分析的文獻為數(shù)不多,集中分布于2000-2018年,常用轉(zhuǎn)動定律、動量守恒原理對跆拳道動作技術(shù)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(shù)進行討論,運用骨杠桿原理、轉(zhuǎn)動定律(△I=mr2)、動量矩定理(Mt=I22-I11)推理影響進攻腿打擊效果的因素,推理以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(xié)調(diào)配合等方面是提升橫踢打擊效果的重要環(huán)節(jié),并表示在訓練中捉住橫踢關(guān)鍵環(huán)節(jié)和運發(fā)動特點進行指導,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討論,使用轉(zhuǎn)動定理公式:△I=mr2,并推導出公式:M肌阻-F*r=mr2(-0/△t)對后踢踢擊階段進行分析,以為當轉(zhuǎn)動半徑r越小,則轉(zhuǎn)動速度越大,為減小轉(zhuǎn)動半徑踢擊腳應強調(diào)折疊大小腿并緊貼支撐腳轉(zhuǎn)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根據(jù),但技術(shù)動作原理分析的經(jīng)過較為抽象,多采用公式推理,缺少運動生物力學數(shù)據(jù)參數(shù)的支持,難以反映運發(fā)動技術(shù)動作的個體差異,研究具有一定的局限性。當前,跆拳道動作技術(shù)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(fā)展到以運動生物原理為基礎(chǔ),使用運動生物力學測量方式方法進行的量化研究。2.2、運動生物力學研究方式方法在跆拳道動作技術(shù)分析中的應用在跆拳道動作技術(shù)分析中,大多集中在運用運動生物力學測量方式方法對跆拳道動作技術(shù)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(shù)客觀反映跆拳道運動時的人體特點。2.2.1、運動學測量方式方法的應用2000年至今,運動學測量方式方法中使用頻率最高的是攝像法,同時也是跆拳道技術(shù)分析中使用率最高的方式方法。伴隨著科技的發(fā)展,跆拳道動作技術(shù)的測量手段從二維攝像技術(shù)發(fā)展到三維攝像技術(shù),測量儀器由50幀s-1的普通攝像機發(fā)展到每秒上千幀的高速攝像機,并引入了如VICON、QUALISYS等愈加精準的紅外動作捕捉系統(tǒng)。張樂以當兵的人跆拳道隊14名優(yōu)秀運發(fā)動為研究對象,通過JVC高速數(shù)碼攝像機對員跆拳道運發(fā)動的下劈動作技術(shù)進行三維攝像,將各運發(fā)動下劈技術(shù)的運動學參數(shù)與他們的身體素質(zhì)測試結(jié)果進行相關(guān)性分析,分析以為被測運發(fā)動提膝時間和復原時間長,是跆拳道運發(fā)動較少使用下劈技術(shù)動作的原因,并指出今后應注意基本技術(shù)的訓練。蘇健蛟等人通過VICON紅外三維動作分析系統(tǒng)對58kg、68kg、80kg等3個重量級別30名韓國優(yōu)秀跆拳道運發(fā)動的橫踢動作技術(shù)進行三維攝像,將不同體重級別運發(fā)動的關(guān)節(jié)的角度、角速度、技術(shù)動作位移等運動學數(shù)據(jù)進行相關(guān)性分析,再結(jié)合動力學數(shù)據(jù)進行討論,結(jié)果發(fā)現(xiàn),運發(fā)動重量級別越大,固然打擊距離較體重輕者遠,但對橫踢動作速度的影響比擬顯著,為教練員根據(jù)個體差異施行教學和訓練提供了理論根據(jù)。王廣磊等人以3名安徽省一級以上優(yōu)秀女子跆拳道運發(fā)動為研究對象,采用SIMI-motion三維測試儀進行測試,分析運發(fā)動踢擊階段膝關(guān)節(jié)角度的運動學參數(shù),研究發(fā)現(xiàn)優(yōu)秀女子運發(fā)動下劈技術(shù)經(jīng)過中膝關(guān)節(jié)有四次角加速度和角速度的變化,并指出把下劈技術(shù)分為四個階段規(guī)范了該動作技術(shù)劃分根據(jù),有一定的科學性。當前,高速攝像機、紅外運動捕捉系統(tǒng)正逐步成為跆拳道動作技術(shù)的運動學分析中主要測量儀器。2.2.2、動力學測量方式方法的應用力是人體運動狀態(tài)改變的根本原因,對動作技術(shù)的力學參數(shù)進行討論,有助于了解人體運動狀態(tài)變化的內(nèi)在原因。近年來,由于我們國家學者越來越多地運用測力平臺和紅外光點動作捕捉系統(tǒng)同步測量、計算和評價關(guān)節(jié)力矩和受力,三維測力臺在跆拳道技術(shù)研究中的應用頻率也隨之增加,除此以外,為更好知足測量的專項化需求,針對搏擊類項群而開發(fā)的BJ-2搏擊項群訓練與監(jiān)控系統(tǒng)也應用到跆拳道技術(shù)動作的研究中。夏宇以鄂、豫、粵三省運發(fā)動共16名運發(fā)動為研究對象,使用BJ-2搏擊項群訓練測試系統(tǒng)對橫踢進行動力學分析,比照三省運發(fā)動的最大氣力、最大爆發(fā)力、氣力耐力等動力學參數(shù),發(fā)現(xiàn)湖北省運發(fā)動橫踢的連擊技術(shù)質(zhì)量較其余兩省較低、橫踢的單擊技術(shù)廣東隊實力最強、總體實力河南隊均優(yōu)于湖北隊,并建議廣東隊、河南隊提升腿法速度,從力學角度對運發(fā)動的技術(shù)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發(fā)動為研究對象,使用Motion-Analysis紅外捕捉系統(tǒng)和Kistler三維測力臺對運發(fā)動不同擊打距離的后橫踢技術(shù)進行同步測量,通過擺動腿蹬地氣力與運動學參數(shù)的相關(guān)分析,結(jié)果表示清楚運發(fā)動后橫踢技術(shù)的擊打距離增加時,擺動腿蹬地氣力會明顯增加,并指出運發(fā)動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(zhàn)術(shù)應用一定的提供參考。2.2.3、肌力學測量方式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(guī)律是影響技術(shù)動作的關(guān)鍵,肌力學特點主要由人體運動時產(chǎn)生的肌電信號來具體表現(xiàn)出,外表肌電在體育科學研究領(lǐng)域的推廣與應用使得體育研究手段愈加豐富。當前,在跆拳道技術(shù)研究中,外表肌電測試結(jié)合三維運動學分析的同步研究逐步遭到了研究者的關(guān)注。于巖以6名北體大跆拳道專項女子運發(fā)動為研究對象,MegaWin6000外表肌電測試儀和三維紅外攝像機對運發(fā)動后踢技術(shù)進行同步測量,分析優(yōu)秀組和普通組運發(fā)動后踢各階段的原始肌電圖、積分肌電值等肌力學數(shù)據(jù),研究得出肌肉的放電的先后順序,表示清楚優(yōu)秀運發(fā)動在轉(zhuǎn)髖階段右側(cè)腹外斜肌、腹直肌、臀大肌等放電更為明顯,并提出運發(fā)動和教練員在訓練中應注重轉(zhuǎn)髖肌群的快速氣力訓練。綜上所述,隨著研究者對運動生物力學方式方法的不斷嘗試,研究儀器的更新?lián)Q代,多機同步測量法在跆拳道技術(shù)研究中的應用正逐步增加,測量參數(shù)趨于準確化、多樣化、同步化,為探尋求索跆拳道技術(shù)運動規(guī)律、診斷運發(fā)動動作技術(shù)、設計教學與訓練計劃、改良動作技戰(zhàn)術(shù)提供更具體、多樣、精到準確的數(shù)據(jù)參考,充分具體表現(xiàn)出了運動生物力學在提升我們國家跆拳道運動水平經(jīng)過中所發(fā)揮的作用。3、結(jié)論與建議(1)過去20年間,國內(nèi)運用運動生物力學對跆拳道技術(shù)動作進行分析,已獲得了一定的研究成果,但研究所針對的動作技術(shù)有限,仍以單個腿法技術(shù)的研究居多,少有多個技術(shù)動作的分析,缺乏如格擋、拳等手部動作技術(shù)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(shù)的攻防不可忽視,將來值得探究。(2)在動作技術(shù)研究中,運動學測量方式方法的應用居多。隨生物力學測量儀器的不斷更新?lián)Q代,多機同步測量法的應用逐步增加,為全方位、多學科的分析動作技術(shù)發(fā)揮著重要作用。但多數(shù)研究參數(shù)出自于實驗室或訓練場內(nèi)的測量,來自賽場上的參數(shù)少之又少,缺乏實戰(zhàn)情境下的技術(shù)研究。在將來研究中,采集競賽場上的有效數(shù)據(jù),將有利于更準確、客觀地探析跆拳道運發(fā)動的動作技術(shù)以及相關(guān)的能量、力的變化規(guī)律。(3)為了促進跆拳道運動技術(shù)水平的改良和提高,加強跆拳道的競技性,解決當下跆拳道教練員專業(yè)化水平缺乏的問題,建議跆拳道工作者應把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。以下為參考文獻[1]陸愛云.運動生物力學[M].北京:人民體育出版社,2018:1.[2]李玉剛.跆拳道橫踢動作的轉(zhuǎn)動力學分析[J].武漢體育學院學報,2003(03):55-58.[3]王超.跆拳道后踢技術(shù)的生物力學分析[J].中國科技信息,2018(19):186-187.[4]張樂.我們國家優(yōu)秀跆拳道運發(fā)動下劈技術(shù)的運動學研究[D].蘭州:西北師范大學,2018.[5]蘇健蛟,張穎慧.不同重量級別跆拳道運發(fā)動橫踢技術(shù)動作的生物力學特征分析[J].西安體育學院學報,2022,36(02):220-226.[6]王廣磊,游永豪,周浩祥,李際麟.優(yōu)秀女子跆拳道運發(fā)動下劈技術(shù)膝關(guān)節(jié)動作特征分析[J].合肥師范學院學報,2022,37(06):35-38.[7]王清,郝衛(wèi)亞,劉卉,王向東,劉穎.運動生物力學學科發(fā)展現(xiàn)在狀