我国优秀跳高运动员黄海强起跳阶段缓冲技术的运动学分析

（1.浙江师范大学体育与健康科学学院，浙江 金华 321004；2.浙江体育 科学研究所，浙江 杭州 310014；3.太原师范学院体育系，山西 太原 030031）

摘 要： 采用两台SONY摄像机对我国优秀男子跳高运动员黄海强进行同步拍摄，并运用德国 SIMI软件进行解析。研究结果：成功与失败试跳相比，起跳阶段缓冲幅度小，最大缓冲瞬间 膝关节角均值大13.24°，缓冲阶段膝关节角变化幅度均值小10.48°；起跳腿离地瞬间重心 Y方向速度（侧向速度）差别较大，与膝关节在起跳缓冲阶段缓冲旋转动作幅度有关。

关键词：跳高；垂直速度；缓冲技术；运动学分析

中图分类号：G823.114文献标识码：A文章编 号：1007-3612(2009)02-0115-03

投稿日期：2008-07-11

作者简介：潘慧炬，教授，硕士研究生导师，研究方向运动生物力学。

A Kinematic Analysis on Buffering Technique in Takingoff Proce ss of Chinese elite High Jumper Huang Haiqiang

PAN Huiju1, LI Xiaohu1, MAO Xujiang2, SHI Wenhai3 , QIAN Yongdong1

（1.School of P.E. and Health Sciences, Zhejiang Normal Univers ity, Jinhua 321004, Zhejiang China; 2.Zhejinang Institute of

Sport Scien ce, Hangzhou 310014, Zhejiang China; 3.School of Physical Education, Taiyuan Uni versity, Taiyuan 030031, Shanxi China)

Abstract: The authors use two SONY cameras to shoot parts of Chinese elite highjumper Huang Haiqiang, and then analyze it by SIMI software from Germany. The re sult shows that compared to failed jumps, successful ones buffering is lighter i n takingoff, the knee angle at maximum buffering moment is 13.24°, and the ex t ent of knee angle change in buffering is 10.48°under buffer; and the Y velociti es (side) of jump leg at takingoff have great difference, which are related tothe motion extent of knee rotation buffering at takingoff.

Key words: high jump; vertical velocity; buffering technique; kinematicanalysis

我国男子跳高运动在国际上曾经有过辉煌的历史，但是近20年陷入低谷。2006年是我国男子 跳高项目希望之年，浙江跳高选手黄海强分别在全国田径大奖赛（郑州站）、第11届世界青 年田径锦标赛上以2.28 m和2.32 m的成绩取得冠军。黄海强还在2005年7月举行的第四届世 界少年田径锦标赛上以2.27 m打破朱建华保持25 a之久的世界纪录。使我国男子跳高项目的 复兴看到了希望。

在跳高起跳过程中，缓冲动作是支撑动作中的一部分，缓冲动作是落地的必然又为蹬伸做好 准备，使下肢各环节处于适宜的发力状态，缓冲动作的好坏直接影响蹬伸的质量。有学者对 黄海强研究认为起跳阶段起跳腿的退让收缩，膝、踝的快速屈伸能力稍差，最大缓冲瞬间身 体质心的高度影响了起跳效果[1]，但没有系统研究黄海强缓冲阶段的各技术参数 。 因此，现对黄海强训练、比赛起跳阶段缓冲技术进行研究，为该运动员成绩提高提供参考。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象研究对象为我国男子优秀跳高运动员黄海强（1982年2月出生、身高190 cm、体重75 kg、右 脚起跳），2006年石家庄锦标赛、2007年5月份训练、2007年8月份石家庄比赛的成功与失败 试跳。

1.2 研究方法

1.2.1 摄像测量法 采用两台索尼数码摄像机，放置位置如 图1、2，定点拍摄运动员助跑及起跳过程。摄像机拍摄频率为25 Hz/s，主光轴 高120 cm， 拍摄跳高动作时采用灯光作为外同步信号。对两机 捕获的视频在会声会影10.0中进行剪辑和编辑，采用德国Simi Motion运动分析软件进行分 析，在图像解析时把每一帧拆为两场，使得解析时图像的采样频率达到50 Hz。人体质心计 算采用Gubitz人体模型数据库。

表1 黄海强视频采集情况一览

时间/年、月地点成绩/m试跳结果2006年比赛2006年8月石家庄2.24成功2006年比赛（失）2006年8月石家庄2.27失败2006年训练（失）2006年4月杭州萧山2.30失败2007年训练2007年5月杭州萧山2.24成功2007年比赛2007年8月石家庄2.24成功2007年比赛（失）2007年8月石家庄2.30失败图1 摄像机机位图2 三维标定仪位置 1.2.2 数理统计法 采用SPSS12.0和Excel对所获得的技术参 数进行统计。

2 结果与分析

2.1 黄海强起跳过程缓冲阶段运动学分析

2.1.1 起跳缓冲阶段重心速度特征分析背越式跳高的最大优势就是利用弧线助跑将助跑水平速度有利地转化为垂直速度。背越式跳 高起跳技术的实质是以起跳脚为支点，以身体重心的水平位移、侧向位移和垂直位移为方向 形成三种旋转力矩的结合[2]；使运动员形成短暂的刚性支撑，把运动员斜上抛过 横杆，竖直向上的垂直速度的大小决定了上抛高度。表2 黄海强起跳过程各时相、各阶段重心速度一览m/s

各方向 重心速度试跳结果摆动腿着地瞬间摆动腿最大缓冲瞬间摆动腿缓冲阶段变化起跳腿着地瞬间起跳腿最大缓冲瞬间起跳腿缓冲阶段变化起跳腿离地瞬间重心速度Vx成功4.65±0.413.91±1.140.74±0.913.89±0.082.57±0.071.32±0.142.23±0.18失败4.48±0.214.40±0.040.45±0.013.75±0.042.59±0.041.16±0.072.86±0.70重心速度Vy成功5.66±0.755.79±0.51-0.22±0.086.45±0.124.51±0.331.94±0.354.09±0.63失败5.97±0.626.07±0.38-0.11±0.496.13±1.214.79±0.382.04±0.163.36±0.84重心速度Vz成功-0.48±0.3-0.44±0.180.03±0.140.28±0.152.58±0.322.29±0.434.40±0.23失败-0.42±0.16-0.34±0.230.05±0.030.23±0.122.76±0.082.46±0.094.43±0.21重心合速度Vabs成功7.04±0.337.04±0.260.10±0.177.54±0.135.81±0.121.73±0.196.42±0.44失败7.48±0.507.51±0.30-0.11±0.397.64±0.266.14±0.391.64±0.246.31±0.37表2表明摆动腿着地瞬间重心合速度失败试跳均值为(7.48±0.50)m/s，比成功试跳均值大 0. 44 m/s，起跳腿缓冲阶段变化相差0.33 m/s，重心合速度相比世界优秀选手有待于提高； 起跳 腿离地瞬间垂直速度两者没有差异，说明存在差异的身体重心合速度，经过缓冲阶段转化产 生的起跳腿离地瞬间垂直速度相差不大。

成功、失败试跳重心Y方向速度（侧向速度）有明显差异。起跳腿（右脚）着地瞬间比失败 试跳大0.32 m/s，起跳腿最大缓冲瞬间小0.16 m/s，起跳腿缓冲阶段小0.1 m/s，起跳腿 离 地瞬间大0.73 m/s。在背越式跳高起跳中身体产生三种旋转，Vy方向力矩导致纵轴旋转， 使 运动员背对横杆，这种旋转是膝关节缓冲的结果，失败试跳在缓冲阶段Vy方向速度减小幅度 大，起跳腿离地瞬间均值比较小。推知黄海强膝关节在缓冲旋转时动作不到位可能影响缓冲 效果，导致试跳失败的几率加大。

2.1.2 起跳腿（右脚）起跳缓冲阶段角度参数分析表3成功、失败试跳数据分析，起跳腿缓冲变化均值成功试跳比失败试跳小，最大缓冲瞬间 膝关节角比失败试跳大13.24°，缓冲阶段膝关节角变化均值小10.48°。起跳腿缓冲阶段 髋 关节变化均值成功试跳呈负值，说明在缓冲阶段髋关节就开始伸展；失败试跳均值为0.95 °± 1.58°，比国外优秀选手（33.42°±6.06°）小，有运动员技术类型所造成，但差异比 较大 。踝关节角变化均值不大，成功试跳最大缓冲瞬间踝关节角均值为104.62°±3.12°，缓 冲阶 段变化幅度为14.61°±1.69°，比失败试跳小7.81°，说明踝关节缓冲效果不好。结合 表4分 析，在起跳过程中身体重心变化幅度小，最大缓冲瞬间身体重心高度均值为(0.93±0.05) m， 与国外选手（0.83 m）存在差异，缓冲阶段身体重心变化幅度为0.1 m。可知黄海强下肢 退让性收缩能力有待于加强提高，需引起教练员、运动员的重视。 表3 黄海强起跳过程中起跳腿（右脚）关节角度一览(° )

试跳结果起跳腿着地瞬间起跳腿最大缓冲瞬间起跳腿缓冲阶段幅度变化起跳腿离地瞬间下肢关节角度蹬伸阶段角度变化髋关节成功158.21±2.21160.21±5.02-1.99±5.57171.56±3.3811.35±8.38失败155.95±9.99160.64±4.470.95±1.58172.21±0.4811.57±3.80膝关节成功170.21±4.72153.04±8.0917.17±5.88172.25±2.4719.21±10.55失败167.17±2.11139.80±2.1027.65±0.81168.42±2.9128.63±5.01踝关节成功119.24±3.40104.62±3.1214.61±1.69131.4±1.4426.78±1.92失败124.01±8.01100.46±8.0522.42±2.94129.96±1.9929.5±10.04表4 黄海强成功、失败试跳各时相重心高度一览m

试跳结果摆动腿（左脚）着地瞬间摆动腿最大缓冲瞬间摆动腿缓冲幅度起跳腿着地瞬间起跳腿最大缓冲瞬间起跳腿缓冲幅度黄海强重心成功0.93±0.040.93±0.050.01±0.010.93±0.031.03±0.020.09±0.02高度失败0.93±0.060.92±0.050.01±0.010.92±0.011.04±0.010.12±0.01 2.1.3 起跳过程缓冲、蹬伸比例分析根据决定跳高起跳垂直速度的数学模型，人体所获得的垂直冲量与起跳时间成正比，起跳时 间相对越长，人体所获得的垂直冲量越大，起跳的垂直速度也就越高[3]。有研究 认为，起 跳缓冲时间占整个起跳时间的百分比与起跳离地瞬间的质心垂直速度成正相关，起跳蹬伸时 间与垂直速度成负相关[4]；而有研究与此相反，从运动生理学和运动生物力学角 度分析， 在起跳过程中缓冲时间相对较短，过渡性缓冲效果越好，缓冲时间短表明在缓冲阶段起跳腿 的伸肌被预先拉长的速度就越快[5]。从图3可知，缓冲阶段时间比例成功试跳均值 为52%， 比失败试跳小2.55%，垂直速度增加比例成功试跳为55.17%，比失败试跳小2.60%。从这 些数 据分析，黄海强如果要想进一步提高成绩，减少失误，应缩短缓冲时间比例，加强缓冲转化 蹬伸速度。图3 黄海强成功、失败试跳起跳过程比例3 结论与建议

1) 黄海强重心Y方向速度（侧向速度）在起跳腿离地瞬间成功试跳比失败大0.73 m/s，致 使 旋转力矩减小，导致差异的原因是起跳缓冲阶段的缓冲效果，与膝关节在缓冲旋转动作的幅 度有关。2) 黄海强成功、失败试跳分析，成功试跳缓冲幅度均值比失败试跳小；提高成绩的途径是 要加强起跳过程缓冲技术，要发展下肢肌的退让性工作能力以及强化由退让性工作向克制性 工作的转换能力，缓冲潜力还有很大发展空间，小肌肉群的训练是重中之重。3) 在摆臂、摆动腿的摆动速度与起跳腿的蹬伸速度协调一致的情况下，提高摆动腿的摆动 速度，减小起跳过程缓冲阶段时间比例，提早起跳腿蹬伸时机，加强运动员的专项力量。4) 黄海强具有较大的发展潜力，在今后的快速发展期能进行科学的训练，在不久的将来将 能复制前辈的辉煌。

参考文献：

［1］ 吕乙林.对2006年全国田径大奖赛中黄海强越过2.28 m的技术分析［J］. 广州体育学院学报，2007，26（5）：46-48.

［2］ 林明.“合三为一”与“摆跳”［J］.西安体育学院学报，2007，24(1)：101-104 .

［3］ Dapena,J.The high jump ［M］.In:Biomechanics in sport(eds.Zatsiorsky,IO C;Medical Commission).International Olympic Committee,2000.Lausanne.

［4］ 黄毅，刘学贞，袁作生，等.我国优秀青年男子跳高运动员助跑最后阶段与起跳技术 分析［J］.北京体育大学学报，2007，30（3）：423-425.

［5］ 宋广林，等.对我国男子优秀跳高运动员起跳技术的三维运动学分析［J］.体育学 刊，2005，12（6）：115-118.