我国男子优秀散打运动员侧踹动作的动力学分析

巨置蓄蓄墨墨暑墨垂蜀圈２００６￣第２１卷第３期　我国男子优秀散打运动员侧踹动作的动力学分析　单信海，李云翔　摘要：设计了一个用测力台测试散打侧踹动作动力学特性的方法，并用该方法对８名我国男子优秀散打运动员进行了测试，结果表明：运动员侧踹时，从　接触到最大力量的时间为２０　ｒｒ．ｓ左右，整个侧踹过程的时间平均为１７０　ｍｓ，平均最大侧踹力量达到９２５　ｋｇ；运动员的左右腿之间存在明显的差异，优势　腿在最大力量、爆发力及冲量等动力学指标方面均显著地强于弱势腿。　关键词：动力学特性；测力台；侧踹；散打　中图分类号：Ｇ８０４．５３　文献标识码：Ａ　文章编号：１００５—００００（２００６）０３—０２０９—０２　Ｄｙｎａｍｉｃａｌ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｓｉｄｅ　Ｋｉｃｋ　Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｏｆ　Ｅｌｉｔｅ　Ｍａｌｅ　Ｓａｎｄａ　Ａｔｈｌｅｔｅｓ　ＳＨＡＮ　Ｘｉｎ－ｈａｉ，ＬＩ　Ｙｕｎ—ｘｉａｎｇ　（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　ＰＥ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ　Ｎｏｒｍａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉｎａｎ　２５００１４，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ　ｍｅｔｈｏｄ　ｔｏ　ｔｅｓｔ　ｔｈｅ　ｄｙｎａｍｉｃａｌ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｉｄｅ　ｋｉｃｋ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｆｏｒｃｅ　ｐｌａｔｆｏｒｍ　ｗａｓ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ，ａｎｄ　８　Ｃｈｉｎａ　ｍａｌｅ　ｅｌｉｔｅ　Ｓａｎｄａ　ａｔｈｌｅｔｅｓ　ｗｅｒｅ　ｔｅｓｔｅｄ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｔｉｍｅ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔａｃｔ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｍａｘｉｍｕｍ　ｆｏｒｃｅ　ｉｓ　ａｂｏｕｔ　２０ｍｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ａｖｅｒａｇｅ　ｍａｘｉｍｕｍ　ｆｏｒｃｅ　ｉｓ　９２５ｋｇ；Ｖａｒｉｂｌａｅｓ　ｉｎ　ｄｙ－　ｎａｍｉｃａｌ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ．　ｓｕｃｈ　ａｓ　ｔｈｅ　ｍａｘｉｍｕｍ　ｆｏｒｃｅ．　ｅｒｕｐｔ　ｆｏｒｃｅ　ａｎｄ　ｉｍｐｕｌｓｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｒｅｆｅｒｒｅｄ　ｌｅｇｓ　ｗｅｒｅ　ｓｉｎｉｇｆｉｃａｎｔｌｙ　ｌｒｇｅｒ　ｔａｈａｎ　ｔｈｏｓｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｎｏｎ—ｐｒｅｆｅｒｒｅｄ　ｌｅｇｓ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｄｙｎａｍｉｃａｌ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ，；ｆｏｒｃｅ　ｐｌａｔｆｏｒｍ；ｓｉｄｅ　ｋｉｃｋ；Ｓａｎｄａ　在武术散打（手）中，侧踹是一种常用的进攻得分手段。　而　其中速度和力量是直接影响侧踹效果好坏的两个重要因素。　对侧踹速度的测量我们可用摄像（摄影）、运动图像解析的　方法解决…，但是对其动力学特性指标之一的力量指标，至今没　有一个很好的测试方法。　员的侧踹动作提供一些参考。　１研究方法　１．１测试方法的建立　图１为测试方法简图。将金属架子固定在墙面上，然后将测　力台安装在金属架上。测试时，在测力台面上放置一块海绵垫　（厚度为２０　ｍｍ，用胶带及尼龙绳与测力台紧固），以减少运动员　脚部的疼痛。为了避免损伤，在力量测试前，还要求每一个运动　目前，测试力量的方法之一是采用肌力矩等动测试仪　（Ｂｉｏｄｅｘ，Ｃｙｂｅｘ等）进行测试『１＿２１，但其缺点是该设备只适合人体　上肢、下肢及躯干中的单个关节屈伸时绕关节点做圆周等速运　动下的肌肉力矩的测试，而对于多关节参与下的以变速运动为　主的散打侧踹动作的测试显然是不太适合的，所以该测试方法　无法实现对侧踹力量的直接测试。　用测力台进行测试是一个可行的方法。该设备是专门用来　员至少有５分钟的准备活动（跑步及拉韧带等），再在台面的中　心附近预踹数次，以达到瞄准并能“适应”对墙直踹。个别运动员　因身材方面（偏矮）的原因，造成明显的向上侧踹的动作，此时测　试时可在地面上垫上一些海绵垫子，垫子的高度以运动员的髋　关节达到测力台的中心附近为好。　听到“开始”的号令后，运动员向前助跑一步，然后一个脚支　做蹬伸力量测试的，尤其适合动力性蹬伸力量的测试。然而，由　于传统的测力台安装方法是将其埋装在地下，脚的用力方向只　能是上下（加上前后、左右方向的地面摩擦运动），也即适合于原　地纵跳及各种弹跳力的测试　。而对以水平方向用力为主的侧　踹动作的力量测试，似乎有一点困难。　本文设计了利用测力台实现散打侧踹力量测试的一个方　法，并用该方法对８名优秀散打运动员的动力学特性进行了测　撑，另一个脚用最大的力量侧踹测力台。侧踹力量曲线如图２所　示，开始时力量为０，经过时间ｔｌＴ．秒后，力量到达最大值Ｆｍ，至　时间Ｔ秒时，力量又回到０。测试仪器采用瑞士进口的Ｋｉｓｔｌｅｒ　（９２８７Ｂ型）测力台。考虑到侧踹力量为一个冲击式力量，实验　时，采样频率设定为２　０００　Ｈｚ，采样时间为５　ｓ。　１．２研究对象　研究对象为刘献伟（全国散打冠军）、李杰（全国７５　ｋｇ级散　试与分析。本文的研究，其目的之一是建立一个适合散打运动　员侧踹力量的测试方法；另一个目的是对我国优秀散打运动员　侧踹动作的动力学特性进行一些探索，为进一步研究散打运动　打王）等８名山东省武术院散打队的中大级别男子优秀散打运　收稿日期：２００５—０２—０２；修回日期：２００６—０３—０２；录用日期：２００６—０３—１８　基金项目：国家自然科学基金（项目编号：３０３７０３９６）　作者简介：单信海（１９６５一），男，浙江绍兴人，山东师范大学教授，硕士生导师，博士。Ｅ－ｍａｉｌ：Ｘｈｓｈａｎ＠１６３ｂｊ．ｃｏｒｎ　作者单位：山东师范大学体育学院，济南２５００１４。　维普资讯 http://www.cqvip.com

圆Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆＴＵＳＶｏ１．２１　Ｎｏ．３　２００６　２００６年第２１卷第３期　动员．他们的平均年龄、身高、体重分别是（２２．３２±０．４５）岁、　两者差５．８４　ｋｇｓ，或差３０．４％。　（１．７６￣０．０３）ｍ、（７８．６５￣６．６２）ｋｇｏ　Ｆ　Ｔ　Ｌ　０　图１　散打侧踹力量测试简图　图２　侧踹力量曲线　１．３参数设定及数据处理　实验时要求运动员每人左脚和右脚各完成３次侧踹。从预　试验的结果来看，每个运动员左脚与右脚的侧踹力量间存在较　大的差别，有的运动员表现为右脚大，但另一些运动员表现为左　脚大。为了便于研究，本文设定力量大者为优势腿，力量小者为　弱势腿　在优势腿和弱势腿的３次侧踹中，选取其中力量最大　一次作为统计的样本。　由于侧踹动作的力量特点是一个爆发力式的，到达最大力　量Ｆｍ的时问非常短，本文用　￡ｔＴ】来计算力量梯度［６１，以衡量爆　发力的大小。　其他动力学指标的计算由Ｋｉｓｔｌｅｒ测力台自带软件　（Ｂｉｏｗａｒｅ）完成。数据统计用ＳＰＳＳ１０．０软件进行分析计算。　２实验结果与分析　散打运动员侧踹时，从接触到最大力量的时间ｔｔＴ】为２０　ｍｓ　左右．整个侧踹过程的时间Ｔ平均为１７０　ｍｓ。在时间方而，优势　腿与弱势腿之间无显著性差异（尸＞０．０５）。　在最大力量方而，优势腿和弱势腿差异非常显著（Ｐ＜Ｏ．Ｏ１）。　优势腿的力量为（９２５．５１￣１２２．４８）ｋｇ，也即接近１　ｔ力，这个力量　明显地大于跳高时的２００　ｋｇ左右的蹬地力量　；而弱势腿的力　量只有（５９５．６６￣１０４．４４）ｋｇ，两者之间平均差３２９．８５　ｋｇ，或差　３５．６％。　表１　优秀散打运动员侧踹动作的动力学指标（ｎ＝８）　力量指标　优势腿　弱势腿　显著性差异　检验　ｔ巾／ｍｓ　２０￣３　２１￣２　Ｔ／ｍｓ　１７０￣２１　１７０￣３５　最大力量Ｆ　ｇｆ　９２５．５１￣１２２．４８　５９５．６６￣１０４．４４　力量梯度／ｋｇｒ・Ｓ　・１０　４６．１７￣９．１２　２９．６１￣６．３９　冲量／ｋｇｓ　１９．２４￣５．４９　１３．４０￣５．１　注：　差异显著：　差异非常显著。　在爆发力（力量梯度）方面，优势腿和弱势腿差异也非常显　著（Ｐ＜Ｏ．Ｏ１），优势腿为（４６．１７￣９．１２￣１０３）ｋｇ／ｓ，而弱势腿只有　（２９．６１￣６．３９￣１０３）ｋｇ／ｓ，两者平均差１６　５６０　ｋｇ／ｓ，或差３５．７％。而　在冲量方面．优势腿和弱势腿之间仍然存在显著性差异（Ｐ＜　０．０５）．优势腿平均为１９．２４　ｋｇｓ，而弱势腿平均只有１３．４０　ｋｇｓ，　３讨论　在侧踹力量的测试过程中．运动员有时会有明显的向上踹　的动作．这会产生一个较大的向上分力．因而会影响侧踹的水平　力量，所以一定要注意加以控制。若分力过大（可在三维测力台　上观察到），则要求运动员进行动作纠正后重新测试。　测力台上的海绵垫子在一定程度上会影响测试的精度。海　绵垫过厚，会对侧踹力量起到缓冲作用，因而减少了最大力量；　反之，海绵垫过薄，缓冲作用太小，运动员因惧怕受伤不敢用力　侧踹，也会影响测试结果。关于海绵垫厚度的合理选取还有待深　入研究。　用本文采用的方法所测得的动力学指标可能与实战时的结　果有一定的误差　这是因为．一是实战中侧踹的对象是运动员身　上的某一部位，它比侧踹在金属做的测力台上缓冲要大一些，所　以实战中的侧踹力量可能要小一些；二是实战中打击点可能有　上、中、下等多种踹法，位置的高低可能会有较多的变化，而本文　的测试法打击点是固定的，这两者之间也会造成一定误差。关于　这一些问题还有待我们深入研究。　本文所设计的方法．基本实现了散打运动员的侧踹动力学　特性的测试　若作适当的完善，在本文研究的基础上可以建立一　种标准化的测试方法。由于直拳和侧踹具有共性，本实验方法应　该同样适合散打、拳击中的直拳动力学特性的测试。若能配合一　些辅助装置，该方法应该可应用于散打中侧边腿＿引的力量；拳击　中侧拳、勾拳；跆拳道中的踢、蹬、踹等动作的动力学特性的测试　与分析　４小结　散打运动员侧踹时，从接触到最大力量的时间为２０　ｍｓ左　右，整个侧踹时间为１７０　ｍｓ；在最大力量方而，优势腿的力量接　近１　ｔ，而弱势腿的力量平均要小３５．６％；在爆发力及冲量方面，　优势腿与弱势腿均存在显著性差异，优势腿的力量梯度平均比　弱势腿大３５．７％，而优势腿的冲量平均比弱势腿大３０．４％。　参考文献：　［１］卢德明，严波涛．运动生物力学测试方法【Ｍ】．北京：北京体育大学出版　社．２００１．　［２］王清．肌肉力量测量方法　．体育科学，１９９３，１３（１）：１８－２６．　［３］Ｃａｒｍｅｌｏ　ＢｏｓｃｏＳｔｒｅｎｇｔｈ　Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　Ｂｏｓｃｏ　Ｓ　Ｔｅｓｔ［Ｍ］．Ｒｏｍｅ：ｈａｌｉａｎ　ｓｏｃｉｅｔｙ　ｓｐｏｒｔ　ｓｃｉｅｎｃｅ，１９９９：３０—３２．　［４］张跃．钡０力台Ｊ－ＣＭＪ和ｓＪ测试用于肌肉生物力学性能研究［Ｊ１．体育　与科学，１９９８，１９（５）：１０２—６．　【５单信海，戴玉生．５Ｊ不同弹跳能力的３名运动员其原地纵跳的生物力学　指标的比较【Ｊ１．体育与科学，１９９７，１７（４）：２２—５．　［６１运动生物力学编写组．运动生物力学［Ｍ］．北京：高等教育出版社，　２０００．６１—６２．　［７］单信海．跑鞋能量特性的理论探讨ｌＪＪ．天津体育学院学报，２００２，１７　ｆ４）：２８—３０．　［８］单信海．我国优秀散打运动员侧边腿下肢运动的速度特征分析ｌＪ］．中　国体育科技，２００５，４１（２）：９６—１０４．　晒ｎ　晒　ｎ