跆拳道动作分析中运动生物力学的运用

　　摘    要：　查阅20年内我国学者运用运动生物力学原理、研究方法对跆拳道动作技术的研究,旨在了解运动生物力学在跆拳道动作技术分析中的应用现状,并针对现状,提出现行研究存在的不足。从已有的研究来看,研究所针对的动作技术有限,缺少手部技术动作的研究。随着动作技术的运动生物力学研究方法得到进一步完善,测量仪器精度也不断提升,多机同步测量法的应用次数呈上升趋势,测量数据趋于准确化、多样化、同步化,跆拳道动作技术的分析向着更加完善、全面的方向发展。

　　关键词：　跆拳道; 运动生物力学; 技术分析;

　　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;

　　跆拳道是一项以腿踢为主、拳打为辅、手脚并用的徒手格斗类体育运动项目,技术是决定跆拳道竞赛成绩的主要因素之一。在过去的20年中,中国跆拳道队在奥运赛场共获7金,每届皆有金牌入账,具有一定竞技水平,但我国跆拳道开展时间较晚,仍存在竞技水平发展不全面、教练员专业性不高的等问题。加之跆拳道竞赛规则和设备的不断发展,带动着运动员不断为其运动技术进行针对性的提高和创新,因此对我国跆拳道运动员技术进行研究显得尤为重要。随运动生物力学理论体系的逐渐完善和跆拳道发展的高要求使得跆拳道研究不再局限于单科视角,运动生物力学是将体育运动中人体复杂的运动形式及变化规律结合力学和生物学原理进行研究的一门学科,该学科与运动项目的研究相结合有助于正确理解、形成和掌握动作技术。目前,运动生物力学在跆拳道项目中的应用正逐渐丰富起来,本文通过文献资料法,阐述运动生物力学在跆拳道动作技术分析中的应用现状,了解其在跆拳道中应用的基本情况,以期能为今后跆拳道动作技术分析提供一定的参考和借鉴。
 

　　1、 研究方法

　　查阅2000-2020年期间被知网、维普、万方、中国人大复印报刊数据库所收录的全部有关运动生物力学在跆拳道动作分析的文献。

　　2 、研究结果

　　2.1 、运动生物力学原理在跆拳道动作技术分析中的应用

　　单纯运用运动生物力学原理进行动作技术分析的文献为数不多,集中分布于2000-2010年,常用转动定律、动量守恒原理对跆拳道动作技术进行分析。如李玉刚对跆拳道竞技中使用率最高的横踢技术进行探讨,运用骨杠杆原理、转动定律(△I=mr2)、动量矩定理(∑Mt =I2 ω 2-I 1ω1)推理影响进攻腿打击效果的因素,推理认为增加下肢肌肉收缩力、提升进攻腿打击速度, 控制肢体的伸展程度以及躯干与四肢的协调配合等方面是提升横踢打击效果的重要环节,并表示在训练中抓住横踢关键环节和运动员特点进行指导,训练效果事半功倍。王超对跆拳道竞技中分值较高的后踢进行探讨,使用转动定理公式:△I=mr2,并推导出公式:M肌阻-F*r=mr2(ω-ω0/△t)对后踢踢击阶段进行分析,认为当转动半径r越小,则转动速度ω越大,为减小转动半径踢击脚应强调折叠大小腿并紧贴支撑脚转动。

　　从文献来看,原理的应用,确能为早期跆拳道训练和教学提供一定的理论依据,但技术动作原理分析的过程较为抽象,多采用公式推理,缺少运动生物力学数据参数的支持,难以反映运动员技术动作的个体差异,研究具有一定的局限性。目前,跆拳道动作技术的研究已由前些年单纯利用生物力学原理进行的定性分析,发展到以运动生物原理为基础,使用运动生物力学测量方法进行的量化研究。

　　2.2、 运动生物力学研究方法在跆拳道动作技术分析中的应用

　　在跆拳道动作技术分析中,大多集中在运用运动生物力学测量方法对跆拳道动作技术进行分析,借助测量仪器,所采集的运动学、动力学、肌力学参数客观反映跆拳道运动时的人体特点。

　　2.2.1、 运动学测量方法的应用

　　2000年至今,运动学测量方法中使用频率最高的是摄像法,同时也是跆拳道技术分析中使用率最高的方法。伴随着科技的发展,跆拳道动作技术的测量手段从二维摄像技术发展到三维摄像技术,测量仪器由50帧·s-1的普通摄像机发展到每秒上千帧的高速摄像机,并引入了如VICON、QUALISYS等更加精准的红外动作捕捉系统。

　　张乐以解放军跆拳道队14名优秀运动员为研究对象,通过JVC高速数码摄像机对员跆拳道运动员的下劈动作技术进行三维摄像,将各运动员下劈技术的运动学参数与他们的身体素质测试结果进行相关性分析,分析认为被测运动员提膝时间和还原时间长,是跆拳道运动员较少使用下劈技术动作的原因,并指出今后应注意基本技术的训练。苏健蛟等人通过VICON 红外三维动作分析系统对 58 kg、68 kg、80 kg 等 3 个重量级别 30名韩国优秀跆拳道运动员的横踢动作技术进行三维摄像,将不同体重级别运动员的关节的角度、角速度、技术动作位移等运动学数据进行相关性分析,再结合动力学数据进行讨论,结果发现,运动员重量级别越大,虽然打击距离较体重轻者远,但对横踢动作速度的影响比较显着,为教练员根据个体差异实施教学和训练提供了理论依据。王广磊等人以3名安徽省一级以上优秀女子跆拳道运动员为研究对象,采用SIMI-motion三维测试仪进行测试,分析运动员踢击阶段膝关节角度的运动学参数,研究发现优秀女子运动员下劈技术过程中膝关节有四次角加速度和角速度的变化,并指出把下劈技术分为四个阶段规范了该动作技术划分依据,有一定的科学性。目前,高速摄像机、红外运动捕捉系统正逐渐成为跆拳道动作技术的运动学分析中主要测量仪器。

　　2.2.2、 动力学测量方法的应用

　　力是人体运动状态改变的根本原因,对动作技术的力学参数进行探讨,有助于了解人体运动状态变化的内在原因。近年来,由于我国学者越来越多地运用测力平台和红外光点动作捕捉系统同步测量、计算和评价关节力矩和受力,三维测力台在跆拳道技术研究中的应用频率也随之增加,除此以外,为更好满足测量的专项化需求,针对搏击类项群而开发的BJ-2搏击项群训练与监控系统也应用到跆拳道技术动作的研究中。

　　夏宇以鄂、豫、粤三省运动员共16名运动员为研究对象,使用BJ-2搏击项群训练测试系统对横踢进行动力学分析,对比三省运动员的最大力量、最大爆发力、力量耐力等动力学参数,发现湖北省运动员横踢的连击技术质量较其余两省较低、横踢的单击技术广东队实力最强、总体实力河南队均优于湖北队,并建议广东队、河南队提升腿法速度,从力学角度对运动员的技术动作进行诊断。

　　徐春杰等人以14名国家一级以上的北体大跆拳道专项运动员为研究对象,使用Motion- Analysis红外捕捉系统和Kistler三维测力台对运动员不同击打距离的后横踢技术进行同步测量,通过摆动腿蹬地力量与运动学参数的相关分析,结果表明运动员后横踢技术的击打距离增加时,摆动腿蹬地力量会明显增加,

　　并指出运动员在近距离进攻时提高提膝速度和极大速度的有一定效果,而对远距离时提膝速度的提升则有限,为跆拳道技战术应用一定的提供参考。

　　2.2.3 、肌力学测量方法的应用

　　肌肉是人体运动的动力来源,肌肉的工作特点与规律是影响技术动作的关键,肌力学特点主要由人体运动时产生的肌电信号来体现,表面肌电在体育科学研究领域的推广与应用使得体育研究手段更加丰富。目前,在跆拳道技术研究中,表面肌电测试结合三维运动学分析的同步研究逐渐受到了研究者的关注。

　　于岩以6名北体大跆拳道专项女子运动员为研究对象,MegaWin6000表面肌电测试仪和三维红外摄像机对运动员后踢技术进行同步测量,分析优秀组和普通组运动员后踢各阶段的原始肌电图、积分肌电值等肌力学数据,研究得出肌肉的放电的先后顺序,表明优秀运动员在转髋阶段右侧腹外斜肌、腹直肌、臀大肌等放电更为明显,并提出运动员和教练员在训练中应注重转髋肌群的快速力量训练。

　　综上所述,随着研究者对运动生物力学方法的不断尝试,研究仪器的更新换代,多机同步测量法在跆拳道技术研究中的应用正逐渐增多,测量参数趋于准确化、多样化、同步化,为探索跆拳道技术运动规律、诊断运动员动作技术、设计教学与训练计划、改进动作技战术提供更详细、多样、精确的数据参考,充分体现了运动生物力学在提升我国跆拳道运动水平过程中所发挥的作用。

　　3 、结论与建议

　　(1)过去20年间,国内运用运动生物力学对跆拳道技术动作进行分析,已取得了一定的研究成果,但研究所针对的动作技术有限,仍以单个腿法技术的研究居多,少有多个技术动作的分析,缺乏如格挡、拳等手部动作技术的分析。跆拳道作为手脚并用的技能主导类项目,其手部技术的攻防不可忽视,未来值得探究。

　　(2)在动作技术研究中,运动学测量方法的应用居多。随生物力学测量仪器的不断更新换代,多机同步测量法的应用逐渐增加,为全方位、多学科的分析动作技术发挥着重要作用。但多数研究参数出自于实验室或训练场内的测量,来自赛场上的参数少之又少,缺乏实战情境下的技术研究。在未来研究中,采集竞赛场上的有效数据,将有利于更准确、客观地探析跆拳道运动员的动作技术以及相关的能量、力的变化规律。

　　(3)为了促进跆拳道运动技术水平的改进和提高,增强跆拳道的竞技性,解决当前跆拳道教练员专业化水平不足的问题,建议跆拳道工作者应掌握运动生物力学这一学科,进而提升跆拳道教学和训练效率。

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