射箭實(shí)時(shí)反饋系統(tǒng)在實(shí)際訓(xùn)練中應(yīng)用的研究

周曉東　劉學(xué)貞

摘要：旨在研究改裝過(guò)的射箭實(shí)時(shí)反饋系統(tǒng)在實(shí)際訓(xùn)練中的應(yīng)用，通過(guò)對(duì)“八一”隊(duì)五名健將級(jí)運(yùn)動(dòng)員瞄準(zhǔn)時(shí)尾跡的長(zhǎng)度、尾跡的上下、左右的晃動(dòng)，擊發(fā)前不同時(shí)刻的瞄準(zhǔn)軌跡的上下、左右晃動(dòng)，上靶方向等參數(shù)進(jìn)行了比較分析、研究，以最直觀、最簡(jiǎn)單和最快的速度對(duì)運(yùn)動(dòng)員現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行反饋。這些指標(biāo)和參數(shù)不但可以衡量每一只箭的好壞，而且可以作為隊(duì)員個(gè)人的縱向比較和隊(duì)員之間的橫向比較資料，為射箭的訓(xùn)練提供了科學(xué)的依據(jù)。

關(guān)鍵詞：射箭；訓(xùn)練；定量檢測(cè)；及時(shí)反饋系統(tǒng)；尾跡

中圖分類(lèi)號(hào)：G887.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1007-3612(2008)02-0214-03

本研究的目的是將改裝后射箭訓(xùn)練定量檢測(cè)和及時(shí)反饋系統(tǒng)應(yīng)用于射箭訓(xùn)練當(dāng)中，對(duì)測(cè)試結(jié)果通過(guò)自己設(shè)計(jì)的軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行再處理，以最直觀、最簡(jiǎn)單和最快的速度對(duì)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)反饋，以期提高我國(guó)射箭訓(xùn)練的水平。

1研究對(duì)象與方法

1.1研究對(duì)象“八一”射箭隊(duì)健將級(jí)女隊(duì)員五名，見(jiàn)表1

1.2研究方法本研究把改裝過(guò)的射箭實(shí)時(shí)反饋系統(tǒng)應(yīng)用到射箭實(shí)際訓(xùn)練中，測(cè)試對(duì)象選取“八一”隊(duì)五名健將級(jí)運(yùn)動(dòng)員。每個(gè)測(cè)試對(duì)象進(jìn)行四組（共24支箭）測(cè)試，取其中三組進(jìn)行分析。把她們的瞄準(zhǔn)時(shí)尾跡的長(zhǎng)度、尾跡的上下、左右的晃動(dòng)，擊發(fā)前不同時(shí)刻的瞄準(zhǔn)軌跡的上下、左右晃動(dòng)和上靶方向等參數(shù)進(jìn)行了比較分析、研究，以最直觀、最簡(jiǎn)單和最快的速度對(duì)運(yùn)動(dòng)員現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行反饋。

2實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果與研究

2.1實(shí)測(cè)方法用本人研制的激光測(cè)試系統(tǒng)的射箭用裝置將激光發(fā)射器固定在弓上進(jìn)行射手的穩(wěn)定性和一致性測(cè)試。

2.2實(shí)驗(yàn)儀器

1) 武漢測(cè)繪科技大學(xué)GPS工程中心研制的射擊訓(xùn)練定量檢測(cè)及實(shí)時(shí)反饋系統(tǒng)。

2) 本人設(shè)計(jì)制造的激光發(fā)射器的固定裝置。

2.3正式測(cè)試

1) 分別接好計(jì)算機(jī)與激光發(fā)射器、激光接收靶的連線(xiàn)，并把激光接收靶放在距離起射線(xiàn)12.5 m處的位置。最后接通電源。

2) 把激光發(fā)射器用自己設(shè)計(jì)制造的固定裝置固定在弓把上，并調(diào)整激光接收靶能接收到激光發(fā)射器的激光。然后要求射手進(jìn)行兩組（12支箭）的適應(yīng)性練習(xí)。

3) 待其練習(xí)完畢，則開(kāi)始進(jìn)行測(cè)試。射擊訓(xùn)練定量檢測(cè)及實(shí)時(shí)反饋系統(tǒng)同時(shí)記錄瞄準(zhǔn)軌跡。這時(shí)一次射箭技術(shù)動(dòng)作結(jié)束。

4) 每個(gè)測(cè)試對(duì)象測(cè)試四組（共24支箭），取其中三組進(jìn)行分析。

3實(shí)驗(yàn)結(jié)果的個(gè)案分析

3.1下面列出一受試者（繆蘇）的十八支箭（其中兩支箭）的軌跡圖

3.2對(duì)繆蘇——十八張瞄準(zhǔn)軌跡圖進(jìn)行分析

3.2.1上靶方向從繆蘇——十八張瞄準(zhǔn)軌跡圖可以直接看出：從光靶的左上上靶的有兩箭，占2/18，從光靶左下上靶的有兩箭，占2/18，其余的十四箭都是從左上靶的占14/18。這說(shuō)明繆蘇的上靶方向以左為主。

3.2.2瞄準(zhǔn)的尾跡

在整個(gè)射箭的技術(shù)環(huán)節(jié)中，撒放是一個(gè)關(guān)鍵性的技術(shù)動(dòng)作，它的正確與否影響著箭的準(zhǔn)確性。合理的撒放動(dòng)作是由持弓臂和拉弓臂產(chǎn)生的方向相反、力量均等平衡而協(xié)調(diào)的作用力，并以力的作用點(diǎn)為中心，左右均勻分開(kāi)的過(guò)程。撒放動(dòng)作做出的同時(shí)，持弓臂隨箭出去的方向向前運(yùn)動(dòng)，而拉弓臂及勾弦手順著拉弓的力自然向后運(yùn)動(dòng)到一個(gè)固定的位置，整個(gè)動(dòng)作必須協(xié)調(diào)有力，干凈利落。撒放動(dòng)作中的最好的一種形式是滑弦撒放。滑弦撒放主要是指弓弦脫離三指的過(guò)程。當(dāng)勾弦手指的末關(guān)節(jié)小于90°時(shí)，才能將弦勾住。因此在撒放時(shí)有一個(gè)伸直的過(guò)程，這個(gè)過(guò)程不是取決于伸指肌的收縮，而更主要的是屈指肌群的退讓。屈指肌

退讓得越快，弓弦在手指上的滑動(dòng)時(shí)間越短，撒放的效果就越好。但是手指的動(dòng)作再快也趕不上弓弦的回彈速度，因此，等不到三指伸直，大約在105°至120°時(shí)弓弦就已脫離。所以撒放的整個(gè)動(dòng)作要求“平穩(wěn)斷開(kāi)”即在瞄準(zhǔn)和伸展進(jìn)行的過(guò)程中，在無(wú)意識(shí)的狀態(tài)下，自然地做出。在瞄準(zhǔn)軌跡圖上能體現(xiàn)撒放技術(shù)的也就是瞄準(zhǔn)的尾跡。按照撒放動(dòng)作的要求，瞄準(zhǔn)尾跡應(yīng)該平直、繼續(xù)順著瞄準(zhǔn)軌跡的方向走動(dòng)，而且它的長(zhǎng)短，和方向應(yīng)該是撒放動(dòng)作的重要指標(biāo)之一。從圖3和表2可以得出：在十八支箭中，第四、十四支箭的尾跡最短，為4 mm，尾跡的速率為20 mm/s。第二支箭的尾跡最長(zhǎng)，為15 mm，尾跡的速率為75 mm/s，十八支箭的尾跡的平均長(zhǎng)度為8 mm，十八支箭的尾跡的平均速率為40 mm/s，（光靶上）。相應(yīng)的在箭靶上的數(shù)據(jù)是，第四、十四支箭的尾跡，為20 mm，尾跡的速率為80 mm/s。第二支箭的尾跡最長(zhǎng)，為60 mm，尾跡的速率為300 mm/s，十八支箭的尾跡的平均數(shù)為32 mm，十八支箭的尾跡的平均速率為160 mm/s。尾跡的方向以左下為主占16/18，方向向左的占1/18，方向右上的占1/18。這說(shuō)明她的撒放的方向主要以左下為主。十八支箭中尾跡與原軌跡方向趨向不一致的有五支箭分別是第四、九、十一、十三、十五箭。這五支箭中，除第十一支箭與原軌跡方向的趨向有將近180°的轉(zhuǎn)折外，其余四箭與原軌跡方向的趨向有90°的轉(zhuǎn)折。也就是說(shuō)這五支箭在撒放階段經(jīng)過(guò)了身體其余部分的校正，即在響片被拉響時(shí)，人弓沒(méi)有處于最佳發(fā)射狀態(tài)。但響片已發(fā)出信號(hào)，箭在弦上不得不發(fā)。因此只能是經(jīng)過(guò)身體的其余部分的補(bǔ)償后發(fā)出。這就導(dǎo)致了尾跡的方向與原瞄準(zhǔn)軌跡趨向的不一致性。另外在十八支箭中，除了第八、十六、十七箭的擊發(fā)點(diǎn)在瞄準(zhǔn)區(qū)域內(nèi)外，其余的十五箭的擊發(fā)點(diǎn)均在瞄準(zhǔn)區(qū)域的邊上。這是她的技術(shù)特點(diǎn)或者是錯(cuò)誤的技術(shù)動(dòng)作尚有待于進(jìn)一步的研究。另外從尾跡的上下、左右的最大晃動(dòng)情況來(lái)看，繆蘇十八只箭的上下晃動(dòng)總和為78，均數(shù)為4；左右晃動(dòng)總和為111，均數(shù)為6。對(duì)上下、左右晃動(dòng)均數(shù)做T檢驗(yàn)，得P=0.054，即差異有顯著性，這說(shuō)明繆蘇的撒放時(shí)的左右晃動(dòng)略大于上下晃動(dòng)。

3.2.3瞄準(zhǔn)軌跡的穩(wěn)定性指標(biāo)用瞄準(zhǔn)區(qū)域的上下、左右兩方面的差值作為瞄準(zhǔn)的穩(wěn)定性指標(biāo)。表3列出繆蘇——十八支箭的每一箭在擊發(fā)前2 s的上下、左右兩個(gè)方向的最大差值。

從表3可以看出，十八支箭中的成績(jī)是9環(huán)、10環(huán)的箭有11箭，其上下與左右的差的絕對(duì)值的總和為55，平均數(shù)為5；成績(jī)是7環(huán)、8環(huán)的箭有7箭，其上下與左右的差的絕對(duì)值的總和為77，均數(shù)為9。對(duì)此兩均數(shù)做T檢驗(yàn)，得P=0.12，即兩均數(shù)差異在0.12水平上顯著?？傻贸鲇?8%的可能性，9環(huán)、10環(huán)的箭擊發(fā)前的瞄準(zhǔn)軌跡的上下、左右晃動(dòng)差值比7環(huán)、8環(huán)的箭擊發(fā)前的瞄準(zhǔn)軌跡的上下、左右晃動(dòng)差值的均數(shù)要小。

3.2.4十八支箭中的每一支箭的不同時(shí)刻的圖示分析箭的瞄準(zhǔn)軌跡由瞄準(zhǔn)期間的所有瞄準(zhǔn)點(diǎn)組成，在光靶上以線(xiàn)的形式表現(xiàn)出來(lái)，因此研究人員、運(yùn)動(dòng)員和教練員只能看出這一段時(shí)間的總的效果。但分析瞄準(zhǔn)軌跡上的不同時(shí)刻瞄準(zhǔn)點(diǎn)所處的位置是很有意義的。為了詳細(xì)分析整個(gè)瞄準(zhǔn)過(guò)程，本人用自己編制的軟件對(duì)每一箭的瞄準(zhǔn)過(guò)程取出幾個(gè)特定時(shí)刻畫(huà)出散點(diǎn)圖。圖2列出繆蘇——十八支箭中的第一支箭分別在擊發(fā)前2 s、1.5 s、1 s、0.5 s、0.1 s和擊發(fā)時(shí)刻的瞄準(zhǔn)點(diǎn)位置圖。表4列出繆蘇——十八支箭（其中一支）的第一箭特定時(shí)刻的瞄準(zhǔn)點(diǎn)之間的距離。

3.2.5十八支箭中的每一支箭的不同時(shí)刻的上下、左右最大晃動(dòng)距離列表分析

表4繆蘇——十八支箭不同時(shí)刻的上下、左右最大晃動(dòng)的平均

對(duì)五個(gè)不同時(shí)刻上下、左右晃動(dòng)的兩均數(shù)做顯著性檢驗(yàn)得P²s=0.435、P¹.5s=0.301、P¹s=0.647、P⁰.5s=0.596、P⁰.1s=0．376，不具有顯著性。這表明繆蘇在擊發(fā)前的瞄準(zhǔn)軌跡的上下、左右晃動(dòng)的均值的大小并不具有規(guī)律性。從表4繆蘇——十八支箭不同時(shí)刻的上下、左右平均最大晃動(dòng)差的絕對(duì)值可見(jiàn)，盡管個(gè)別箭的上下、左右最大晃動(dòng)差值較大，但是從總體上來(lái)說(shuō)，在瞄準(zhǔn)階段（擊發(fā)前），上下、左右在不同時(shí)刻的最大晃動(dòng)差值很小。另外，從擊發(fā)前2秒到擊發(fā)前0.1秒的上下、左右最大晃動(dòng)均值的逐漸減小也是符合射箭技術(shù)的。

4五個(gè)人瞄準(zhǔn)軌跡的綜合分析

4.1擊發(fā)前0.5秒軌跡的上下、左右最大晃動(dòng)的均值、尾跡的綜合比較與分析

從表7可得：整體上來(lái)看，擊發(fā)前的瞄準(zhǔn)軌跡的左右晃動(dòng)和上下晃動(dòng)的大小并不具有規(guī)律性，這主要和個(gè)人的技術(shù)有關(guān)（表5）。瞄準(zhǔn)尾跡的上下、左右晃動(dòng)在0.11水平上顯著（表7），即瞄準(zhǔn)尾跡的左右晃動(dòng)大于上下晃動(dòng)（表6），而擊發(fā)前重心在射箭方向上的晃動(dòng)與前后方向的晃動(dòng)的均數(shù)差異有非常顯著性（表7），且射箭方向上的晃動(dòng)是前后方向的晃動(dòng)2.01倍。

5結(jié)論與建議

5.1結(jié)論

1) 運(yùn)用射箭訓(xùn)練實(shí)時(shí)反饋系統(tǒng)可獲得射箭的重要技術(shù)指標(biāo)和穩(wěn)定性參數(shù)如：尾跡的長(zhǎng)度、尾跡的上下、左右的晃動(dòng)，擊發(fā)前不同時(shí)刻的瞄準(zhǔn)軌跡的上下、左右晃動(dòng)，上靶方向……等。這些指標(biāo)和參數(shù)不但可以衡量每一只箭的好壞，而且可以作為隊(duì)員個(gè)人的縱向比較和隊(duì)員之間的橫向比較資料。

2) 為了使瞄準(zhǔn)軌跡看的更清楚，本人編制的軟件將每一個(gè)瞄準(zhǔn)軌跡圖按時(shí)間順序變?yōu)樯Ⅻc(diǎn)圖，清楚地反映出瞄準(zhǔn)過(guò)程。受到教練員、運(yùn)動(dòng)員的歡迎。也便于科研人員分析動(dòng)作技術(shù)。

3) 從五名隊(duì)員的瞄準(zhǔn)軌跡統(tǒng)計(jì)來(lái)看瞄準(zhǔn)尾跡的左右晃動(dòng)大于上下晃動(dòng)，即對(duì)撒放質(zhì)量影響主要是射手左右的穩(wěn)定性。

5.2建議

1) 在有條件和必要的情況下，可以將散點(diǎn)圖再加以細(xì)分，以便于運(yùn)動(dòng)員、教練員和研究工作者的研究分析。

2) 從五名隊(duì)員的瞄準(zhǔn)軌跡的統(tǒng)計(jì)來(lái)看，教練員應(yīng)加強(qiáng)運(yùn)動(dòng)員撒放時(shí)對(duì)左右晃動(dòng)控制的訓(xùn)練，以減小其對(duì)成績(jī)的影響。

3) 在今后的射箭研究中，如能結(jié)合紅外光點(diǎn)高速攝影，將對(duì)射箭的技術(shù)動(dòng)作及其穩(wěn)定性分析有很大幫助

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