徐春杰 劉德皓 于海龍 劉衛(wèi)軍

摘 要：運用實驗法等研究方法，以國家一級及以上水平的跆拳道運動員為實驗測試對象，以后橫踢“遠(yuǎn)距離”“中距離”“近距離”技術(shù)動作為研究對象。運用Motion-Analysis紅外光點高速運動捕捉測試系統(tǒng)和三維測力臺，在“空擊”狀態(tài)下，采集有關(guān)運動學(xué)、動力學(xué)數(shù)據(jù)，再經(jīng)電子護(hù)具檢驗三種距離的擊打力量，研究后橫踢擊打距離變化的技術(shù)動作特征。研究結(jié)論：軀干、骨盆、髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)的角度變化決定后橫踢擊打的距離;運動員后橫踢技術(shù)擊打力量不受擊打距離影響，后橫踢擊打速度通過依次提高肢體各部位擺動速度和身體的重心位移速度獲得;后橫踢中遠(yuǎn)距離擊打，擺動腿蹬地力量對運動員提膝速度和擊打速度的提高有限，但近距離有一定效果。

關(guān)鍵詞：跆拳道;擊打距離;生物力學(xué);運動學(xué)

中圖分類號：G804.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-2076（2019）06-0079-06

Abstract：This paper mainly uses experimental methods to test Taekwondo athletes at the national level and above， and the technical movements of "long distance"， "medium distance" and "short distance" kicks are taken as the research objects. Motion-Analysis Infrared Spot High Speed Motion Capture Test System and three-dimensional measurement are used. In the state of "air strike"， the force platform collects the data of kinematics and dynamics， and then tests the impact strength of three distances by electronic protective gear. Conclusions： The angle changes of trunk， pelvis， hip joint and knee joint affect the impact distance of the back horizontal kick; the hitting strength of athletes' back horizontal kicking technique is not affected by hitting distance. Horizontal kicking speed is obtained by increasing the swing speed of each part of the body and the speed of the body's center of gravity in turn; Back horizontal kicking mid-long distance hit， the swing leg pedal strength has limited effect on the athletes' knee-lift speed and hitting speed， but has a certain effect in close range.

Key words：Taekwondo; hitting distance; biomechanics; kinematics

跆拳道以其瀟灑飄逸的腿法著稱，并深受世界人民的喜愛。自2000年跆拳道進(jìn)入奧運會以來，我國每屆奧運會都有金牌入賬，女子跆拳道已成為我國的優(yōu)勢項目。在眾多腿法中，橫踢技術(shù)具有動作幅度小、出腿速度快、不易被反擊得分、動作簡單實用等優(yōu)點，是世界優(yōu)秀女子運動員使用最多和得分最高的技術(shù)[1]。橫踢技術(shù)依據(jù)人體前腿和后腿的位置關(guān)系，劃分為前腿和后腿橫踢技術(shù)。運動員用腳弧線擊打的腿稱為擺動腿，單腳支撐身體完成后橫踢技術(shù)的腿稱為支撐腿。當(dāng)前跆拳道競賽規(guī)則朝著有利于后橫踢技術(shù)運用的趨勢發(fā)展。

合理的擊打距離是得分的必要條件，運動員比賽中為了應(yīng)對對手的逃脫或貼靠，合理調(diào)整比賽擊打距離是十分重要的[2]，因此，比賽中會看到后橫踢技術(shù)近、中、遠(yuǎn)距離的合理運用。競賽規(guī)則是跆拳道技戰(zhàn)術(shù)發(fā)展的風(fēng)向標(biāo)，世界跆拳道聯(lián)盟為了競技比賽向觀賞性、激烈性方向發(fā)展，避免運動員在比賽中消極貼靠，規(guī)則允許運動員在不妨礙對方進(jìn)攻的前提下用手去推對方，有助于運動員拉開貼靠空間發(fā)動中近距離后橫踢技術(shù)，導(dǎo)致后橫踢中近距離擊打有增多趨勢。

當(dāng)前國內(nèi)外對后橫踢技術(shù)在不同距離下動作特征的研究較少。研究的主要觀點是后橫踢技術(shù)改變攻擊距離，會影響其競技表現(xiàn)效果（擊打速度、擊打力量、完成時間等）[3]，但并沒有對距離變化下后橫踢技術(shù)動作特征進(jìn)行深入研究。本研究通過實驗分別對后橫踢技術(shù)在遠(yuǎn)距離、中距離、近距離擊打條件下，運用運動學(xué)、動力學(xué)參數(shù)進(jìn)行對比分析，找出擊打距離變化對后橫踢技術(shù)動作的特征，以期為促進(jìn)跆拳道技戰(zhàn)術(shù)理論和運動訓(xùn)練實踐發(fā)展提供參考。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

本實驗選取14名跆拳道運動員來自北京體育大學(xué)跆拳道專項2017級動訓(xùn)練專業(yè)學(xué)生，均為國家一級及以上運動員，年齡（20.28±0.91歲）、體重（65.34±11.0 kg）、身高（174.07±8.73 cm）、訓(xùn)練年限（8±3.57年）、等級（健將2人，一級12人）。所有受試者于實驗前接受問卷調(diào)查，確認(rèn)之前24 h內(nèi)未從事劇烈運動，且半年內(nèi)身體無明顯損傷，解剖結(jié)構(gòu)和生理機(jī)能正常，身體狀況以及運動能力良好。

1.2 實驗儀器

采用美國Motion-Analysis紅外光點高速運動捕捉測試系統(tǒng)（8個鏡頭），[JP2]鏡頭型號Motion Analysis corp.， Santa Rosa， CA，USA。采集頻率設(shè)置為200 Hz，軟件版本為Cortex-64 2.6.2.1169，所用反光Marker球直徑為13.5 mm，采集后橫踢技術(shù)動作的運動學(xué)參數(shù)。采用Kistler9281CA（瑞士）三維測力臺（圖1C），以及應(yīng)用韓國KP&P 電子護(hù)具（圖1A），采集后橫踢技術(shù)的動力學(xué)參數(shù)。跆拳道電子護(hù)具被中國跆拳道協(xié)會官方認(rèn)可，KP&P具有感應(yīng)擊打并自動計分和顯示擊打“力度值”的功能（力度值只是數(shù)值，沒有單位，可以代表力量）。護(hù)具包括軀干護(hù)具、電子頭盔和電子腳套三部分。其工作原理為電子護(hù)具中安裝有感應(yīng)芯片，當(dāng)運動員擊打時，電子感應(yīng)芯片受到刺激將“力度值”信號反饋到計算機(jī)及電子計分牌上，達(dá)到運動員所在級別設(shè)定的“力度值”顯示得分;未達(dá)到不顯示得分，但計算機(jī)有“力度值”記錄。電子護(hù)具綁在沙袋上，沙袋垂直于地面（圖1B），電子護(hù)具與電腦通過無線信號接收器連接，腳背擊打電子護(hù)具產(chǎn)生的“力度值” 通過信號接收器傳遞到電腦里。[FL）]

1.3 測量流程

實驗1：在北京體育大學(xué)中國運動與健康研究院進(jìn)行Motion紅外攝像測試，運動員在測試前充分熱身20 min。依據(jù)Helen Hayes 模型在運動員身上粘貼26個反光Marker球，運動員穿緊身短褲、背心站在三維測力臺上進(jìn)行測試，攝像頭圍繞三維測力臺。運動員在踢擊之前的實戰(zhàn)姿勢影響擊打效果[4]，所以運動員保持前后腳分別站在兩塊測力版上，兩腳腳尖與擊打方向呈45°，優(yōu)勢腿在測力臺的后側(cè)，身體重心在兩腿之間。測試中要求后橫踢遠(yuǎn)距離擊打在保證技術(shù)動作重心控制良好、不變形、支撐腿不移動條件下，踢擊盡可能遠(yuǎn)的距離，最大限度地發(fā)揮擊打力量，擺動腿擊打完畢后落在前邊;后橫踢中距離擊打是在支撐腳不移動狀態(tài)下，中距離擊打并最大限度地發(fā)揮擊打力量;后橫踢近距離擊打是支撐腳不移動狀態(tài)下，踢擊盡可能近的距離，最大限度地發(fā)揮擊打力量。后橫踢技術(shù)三種不同距離的擊打路線詳見圖2。后橫踢三種距離擊打人體重心在向前（X軸）、向左（Y軸）的位移情況見表2。兩位跆拳道教師嚴(yán)格把控后橫踢技術(shù)動作，運動員聽到哨聲迅速啟動全力空擊，垂直擊打目標(biāo)，每種戰(zhàn)術(shù)動作踢擊3次，取最佳技術(shù)作為有效記錄。為了充分休息，每次擊打間隔時間不少于15 s。

實驗2：校準(zhǔn)KP&P電子護(hù)具系統(tǒng)，在北京體育大學(xué)跆拳道訓(xùn)練館進(jìn)行測試，測試要求與實驗測量1一樣。運動員穿戴電子腳套，運動員分別采用后橫踢遠(yuǎn)距離、中距離、近距離動作全力擊打垂直地面的電子護(hù)具，每人擊打3次，計算平均“力度值”。

1.4 數(shù)據(jù)采集

為深入分析后橫踢技術(shù)，將后橫踢技術(shù)劃分為四個特征時刻，即A后橫踢技術(shù)啟動時刻;B后腳腳趾離地時刻;C擺動腿膝關(guān)節(jié)最大屈角時刻;D擺動腿腳背擊打時刻。依據(jù)四個特征時刻劃分三個階段 [5]，即：啟動階段、提膝階段、擊打階段（見圖3）。

[TP5q34.TIF，BP#][TS（][HT5"K][JZ]圖3 后橫踢動作階段劃分

[TS）]

運用Cortex軟件解析運動學(xué)數(shù)據(jù)。將數(shù)據(jù)導(dǎo)入Excel（2010）中，計算后橫踢動作髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、骨盆、軀干從A時刻到D時刻過程中的旋轉(zhuǎn)幅度和相關(guān)角度峰值。采集從B時刻到C時刻（提膝階段）過程中膝關(guān)節(jié)的瞬時合速度峰值;采集從C時刻到D時刻（擊打階段）踝關(guān)節(jié)的瞬時合速度峰值。采集從A時刻到D時刻（整個后橫踢過程）人體重心的瞬時速度峰值、人體重心X、Y軸位移幅度。其中瞬時速度（X或Y或Z軸）=相鄰兩幀的位移（m）/0.005（s），合速度= SQRT（VX2+VY2+YZ2） /0.005，單位是米/秒。用三維測力臺測量擺動腿蹬地力量，采集從A時刻到B時刻（啟動階段）的向后、向右、向上、合力方向的力量峰值，標(biāo)準(zhǔn)化力量=力量峰值/體重（kg）。

1.5 統(tǒng)計方法

采集的數(shù)據(jù)輸入SPSS 22.0，排除X±3SD之外數(shù)據(jù)，最終樣本量（N12人）。數(shù)據(jù)初步進(jìn)行正態(tài)分布檢驗（Kolmogorov-Smirnov），均符合正態(tài)分布。采用單因素重復(fù)測量方差分析（one way ANOVA with repeated measure），主效應(yīng)因素分別是角度、速度、完成時間、擊打力值、蹬地力量、重心位移，分為三個水平，即近距離、中距離、遠(yuǎn)距離，事后檢驗采用LSD檢驗，指標(biāo)結(jié)果用 X±SD表示。采用相關(guān)分析，探究擺動腳蹬地力量與提膝速度或擊打速度有無相關(guān)性，將r（相關(guān)系數(shù)）>0.5定義為中度以上相關(guān)。將*定義為P<0.05，將**定義為P<0.01。

2 結(jié)果與分析

2.1 后橫踢技術(shù)運動學(xué)分析

2.1.1 角度特征

由表1、圖2可見，軀干旋轉(zhuǎn)和左右傾幅度對后橫踢擊打距離的影響較?。≒<0.05），而軀干前后傾幅度的減小有助于后橫踢擊打距離的增加（P<0.01）。骨盆前后傾、左右傾、旋轉(zhuǎn)幅度均對后橫踢擊打距離產(chǎn)生影響（P<0.05），即：骨盆前后傾、左右傾、旋轉(zhuǎn)幅度的增大有助于擊打距離增加，但骨盆旋轉(zhuǎn)、前后傾幅度對后橫踢中、近距離擊打沒有影響（P>0.05），骨盆運動對后橫踢中遠(yuǎn)距離擊打的影響較大（P<0.01）。

擺動腿髖關(guān)節(jié)屈伸、內(nèi)外收、內(nèi)外旋幅度均對后橫踢擊打距離產(chǎn)生影響（P<0.05），即：髖關(guān)節(jié)屈伸和內(nèi)外旋幅度減小，以及髖關(guān)節(jié)內(nèi)外收幅度增大，有助于實現(xiàn)后橫踢擊打距離的增加。髖屈伸范圍對后橫踢中、近距離擊打的影響較?。≒>0.05），髖關(guān)節(jié)的內(nèi)旋幅度只有在后橫踢遠(yuǎn)距離和近距離擊打中存在差異（P<005）。髖關(guān)節(jié)內(nèi)旋峰值減小，以及髖關(guān)節(jié)外展峰值增大，均有助于實現(xiàn)后橫踢擊打距離增加（P<0.05）。上述觀點與Kim（2010）研究相一致，后橫踢擊打距離遠(yuǎn)近的變化，主要通過骨盆、軀干、髖關(guān)節(jié)的角度變化來實現(xiàn)[2]。

擺動腿膝關(guān)節(jié)的屈曲峰值對后橫踢擊打距離影響較大（P<0.05），即：膝關(guān)節(jié)較大的屈曲峰值有助于實現(xiàn)后橫踢擊打距離的增加。這也與黃顯璋（2012）的觀點類似[6]。后橫踢技術(shù)膝關(guān)節(jié)的彎曲是為了減少旋轉(zhuǎn)半徑，降低下肢的轉(zhuǎn)動慣量，以提升動作速度，因此膝關(guān)節(jié)彎曲程度的不同，會影響軀干旋轉(zhuǎn)動量產(chǎn)生的大小[7]，進(jìn)而影響擊打速度。

綜上，軀干、骨盆、髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)的角度變化決定后橫踢擊打距離的變化。后橫踢擊打距離的增加，是通過控制身體軀干前傾，減少擺動腿大腿向內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)動幅度和大腿向上抬腿幅度，主動增大臀部的活動幅度和擺動腿大腿的外展幅度，以及加強(qiáng)擺動腿小腿的充分折疊實現(xiàn)的。后橫踢擊打距離的減小，與上述相反。建議在運動訓(xùn)練中依據(jù)后橫踢擊打距離的變化，有選擇的調(diào)整軀干、骨盆、髖、膝關(guān)節(jié)的運動幅度。

2.1.2 速度與時間特征

由表2可見，后橫踢遠(yuǎn)距離擊打踝關(guān)節(jié)和重心速度峰值高于中、近距離（P<0.01），而中、近距離不具有差異（P>0.05）。造成的原因可能是后橫踢遠(yuǎn)距離擊打重心向前移動距離較大（P<0.01），更有利于重心移動速度轉(zhuǎn)化為擊打速度。但是三種擊打距離的擊打力量數(shù)值不具有差異（P>0.05），這與Coral Falco（2009）的研究相一致[3]。其原因可能與擊打的有效質(zhì)量有關(guān)，蘇健蛟（2019）指出，后橫踢技術(shù)擊打距離越遠(yuǎn)，身體重心位移也相對較遠(yuǎn)，肢體質(zhì)量分布離轉(zhuǎn)軸的距離也就較遠(yuǎn)[8]，造成遠(yuǎn)距離擊打的有效質(zhì)量相比中近距離擊打要小。因此后橫踢遠(yuǎn)距離擊打雖然速度較快，但實質(zhì)上三種距離擊打護(hù)具，產(chǎn)生的動量變化（△M*V）相當(dāng)，在作用時間相當(dāng)?shù)那闆r下，擊打力值沒有顯著差異。

后橫踢不同距離擊打時，提膝速度的區(qū)別有顯著性差異（P<0.01），遠(yuǎn)距離速度最大，中距離次之，近距離最小。后橫踢技術(shù)完成時間的先后順序是中距離、近距離、遠(yuǎn)距離（P<0.05），這也與Estevan I.的觀點類似 [9]。因此后橫踢遠(yuǎn)距離擊打速度快并不一定完成時間短，這與重心移動距離、募集運動單位有關(guān)。由于后橫踢遠(yuǎn)距離擊打完成時間長，很容易被對方前腿推踢破壞，所以在比賽中運用偏少。

2.2 后橫踢技術(shù)動力學(xué)分析

由表3可見，后橫踢技術(shù)遠(yuǎn)距離擊打擺動腿蹬地力量在向后（X軸，下同）、向右（Y軸，下同）、向上（Z軸，下同）、合力方向均顯著高于中、近距離（P<0.01），表明隨運動員擊打距離的增加，蹬地力量也會明顯增加。后橫踢中距離擊打擺動腿蹬地力量在向上、合力方向上高于近距離（P<0.05），表明隨著運動員擊打距離的減小，擺動腿在向上、合力方向上減小較多。另外向上的蹬地力量明顯高于向后和向右的力量，表明擺動腿蹬地發(fā)力主要為了獲得向上方向的力量。

運用跆拳道電子護(hù)具測試運動員擊打力量，發(fā)現(xiàn)不同擊打距離下?lián)舸蛄α看笮〔痪哂胁町悾≒>0.05），表明后橫踢不同距離擊打不會影響運動員的擊打力量，運動員可以依據(jù)比賽需要，在瞬息萬變的競技對抗中，依據(jù)攻擊瞬間與對手所處的不同距離和狀態(tài)，迅速地執(zhí)行踢擊動作，產(chǎn)生足夠大的擊打力量來完成得分。

由圖4可見，后橫踢技術(shù)在整個踢擊過程中，運動員肩關(guān)節(jié)先達(dá)到速度峰值，然后髖關(guān)節(jié)達(dá)到速度峰值，然后是擺動腿膝關(guān)節(jié)，最后是擺動腿踝關(guān)節(jié)達(dá)到速度峰值。通過各關(guān)節(jié)速度的疊加不斷由近端（人體軀干）向遠(yuǎn)端（下肢踝關(guān)節(jié)）傳遞，形成鞭打效果 [10]。雖然運動員擊打距離增加，蹬地力量會增加，但是擺動腳蹬地發(fā)力可能只是配合運動鏈的完成，擺動腳過大的蹬地力量，可能破壞后橫踢運動鏈的完成。

蘇彥炬（2013）指出，拳擊項目后腿蹬地發(fā)力效果有助于后手拳擊打速度和擊打力量增加[11]，而跆拳道項目中，后橫踢擺動腿蹬地力量大小與擊打速度關(guān)系國內(nèi)外還沒有人進(jìn)行深入研究。由表3可見，跆拳道后橫踢中遠(yuǎn)距離擊打，下肢蹬地力量大小與踝關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)峰值速度沒有相關(guān)關(guān)系（P>0.05），但是近距離下肢蹬地力量在向后、向上、合力方向上與踝關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)峰值速度有中度相關(guān)關(guān)系（P<0.05）。一定程度上驗證了后橫踢擺動腿蹬地力量無助于擊打速度的提高，只是配合橫踢技術(shù)整個運動鏈的完成。

由圖2可見，近距離后橫踢技術(shù)類似于前踢技術(shù)的變式，近距離后橫踢技術(shù)（C）與前踢技術(shù)（D）踝關(guān)節(jié)軌跡路線相似，這是要先學(xué)較易的前踢技術(shù)，而后學(xué)復(fù)雜的后橫踢技術(shù)的原因。近距離后橫踢較大的蹬地力量對擊打速度、提膝速度有一定的積極意義。在后橫踢中遠(yuǎn)距離教學(xué)或訓(xùn)練中，強(qiáng)調(diào)下肢蹬地力量對擊打速度、提膝速度的作用有一定限度。要提高后橫踢中遠(yuǎn)距離絕對擊打速度，只能提高肢體各部位的依次擺動速度和重心位移速度。

3 運動訓(xùn)練建議

國外研究發(fā)現(xiàn)，運動訓(xùn)練水平低的跆拳道運動員在進(jìn)行后橫踢技術(shù)近、中、遠(yuǎn)變化踢擊時，沒有很好地適應(yīng)擊打距離之間的變化，造成反應(yīng)時間、完成時間增加和擊打力量降低[9，12]。Kim等指出對不同距離的適應(yīng)能力是關(guān)鍵的致勝因素，教練員應(yīng)當(dāng)引起足夠的重視[2]，因此，運動員應(yīng)適應(yīng)后橫踢擊打距離不同的變化。建議在運動訓(xùn)練中如果后橫踢擊打距離增加，需要運動員控制身體軀干前傾，減少擺動腿大腿向內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)動幅度和大腿向上抬腿幅度，主動增大臀部的活動幅度和擺動腿大腿的外展幅度，以及擺動腿小腿的充分折疊。后橫踢擊打距離的減小，與上述相反。

跆拳道后橫踢技術(shù)不同距離擊打，雖然其擊打速度有差異（P<0.05），但其擊打力值沒有差異（P>005）。因此運動員可以依據(jù)比賽需要，依據(jù)攻擊瞬間與對手所處的不同距離和狀態(tài)，迅速地執(zhí)行踢擊動作，不用擔(dān)心近距離擊打力量影響得分效果。在運動訓(xùn)練中教練員可以集中精力去縮短后橫踢不同距離擊打下完成動作的時間。由圖2可見，啟動時間約占運動員完成時間的49%，縮短動作的啟動時間較重要，其次后橫踢技術(shù)動作完成過程中需要依次提高各環(huán)節(jié)的動作速度（以近端至遠(yuǎn)端的運動鏈模式）和重心移動速度，也有助于減少動作完成時間。

后橫踢技術(shù)的擊打速度是影響運動成績的重要因素。由動量定理（Ft=M2V2-M1V1）可知，在作用時間（t）和擊打質(zhì)量（M）一定的情況下，擊打速度（V）越大，即△MV變化越大，擊打力量越大，因此提高擊打速度比較重要。另外當(dāng)動量的變化值（△MV）一定時，其沖量值也就一定，如果運動員縮短對方肢體與自己身體的接觸時間，就可增大對方進(jìn)攻動作的擊打力，相反我方如果增大接觸時間，就能起到很好的緩沖效果，降低擊打效果，這需要運動員具有很好的平衡感和身體控制能力[13]。另外在運動訓(xùn)練中，雖然隨擊打距離增加，擺動腿蹬地力量也在增大，尤其是垂直方向力量，但是只有后橫踢近距離技術(shù)擺動腿蹬地力量與提膝速度、擊打速度有相關(guān)性（P<0.05），建議后橫踢近距離擊打要注重擺動腿下肢蹬地力量。

4 結(jié)論

4.1 軀干、骨盆、髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)的角度決定后橫踢擊打的距離。

4.2 后橫踢遠(yuǎn)距離擊打時，踝關(guān)節(jié)和重心位移速度均高于中近距離。后橫踢擊打速度由依次提高肢體各部位擺動速度和重心位移速度獲得，但擊打力量不受擊打距離的影響。

4.3 運動員擊打距離增加，蹬地力量也會明顯增加，擺動腿蹬地發(fā)力主要為了獲得垂直方向的力量，后橫踢中遠(yuǎn)距離擊打，擺動腳蹬地力量對運動員提膝速度和擊打速度的提高有限，但近距離有一定效果。

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收稿日期：2019-04-29

作者簡介：徐春杰（1989- ），男，在讀博士研究生，研究方向體育教育訓(xùn)練學(xué)。

作者單位：1.北京體育大學(xué)競技體育學(xué)院，北京 100084;2.西安體育學(xué)院，陜西 西安 710068