杨依顺，张春志，毕志远

1 前言

举重是我国的传统优势体育项目，也是我国的主要奥运夺金项目［1］。挺举是举重比赛的第二个竞赛动作，其成败与否直接影响比赛的总成绩［2］。廖辉在2013年波兰弗罗茨瓦夫举办的世界举重锦标赛中以挺举198kg打破世界纪录，在2014年哈萨克斯坦阿拉木图举行的世界举重锦标赛中以挺举193kg的成绩荣获该项目金牌。2016年在全国男子举重锦标赛暨里约奥运会选拔赛男子69kg级比赛中，廖辉以挺举196kg获得该项目金牌。在2016年里约奥运会男子69kg级比赛中，石智勇在抓举输1kg的情况下，依靠强大的挺举实力，最终以352kg的总成绩如愿摘金，帮助团队完成奥运四连冠，并在2019年泰国芭提雅举重世锦赛男子73kg级别项目中以197kg的成绩打破了挺举世界纪录，这位后起之秀在挺举项目上展现了统治级别的实力，目前正在积极备战东京奥运会。

通过查阅文献发现，我国学者对举重项目抓举技术的相关研究较多，对挺举技术的研究较少，对挺举技术的定性描述较多，定量描述较少。根据目前我国男子举重运动员比赛情况来看，我国运动员在提铃至胸部分能力较强，但是上挺部分的技术较差［2］，所以本研究采用运动学的方法，对奥运冠军廖辉和石智勇上挺技术的各阶段特征、两心距离进行对比分析，尝试对上挺技术各特征时刻的技术特点以及人铃系统的稳定性进行定量描述，发现与挖掘两位运动员的技术优势和不足之处，为教练员的科学指导和运动员的高效训练提供数据支撑。

2 研究对象与方法

2.1 研究对象

以全国男子举重锦标赛暨里约奥运会选拔赛中，廖辉挺举196kg成功和石智勇挺举195kg成功时的上挺技术动作为研究对象。

表1 运动员基本信息

2.2 研究方法

2.2.1 三维定点摄像测量法

在浙江江山举行的全国男子举重锦标赛暨里约奥运会选拔赛的现场，架设了两台型号为SONY DCRHC52E的摄像机进行拍摄。根据测量的要求，两台摄像机的主光轴应成大约90°，采取50帧／s的拍摄频率，事先采用PEAK三维的标定框架对运动员比赛场地进行空间三维坐标的标定，在摄像过程中需要其他拍摄条件保持一致，并且其他条件不会影响拍摄的要求，对廖辉第二次挺举196kg成功和石智勇第三次挺举195kg成功时的技术动作进行拍摄。

2.2.2 三维录像解析法

采用德国的SIMI Motion 8.5.6三维运动分析系统对廖辉和石智勇上挺动作的图像进行分析，解析采样频率为50Hz，采用6Hz低通滤波对原始数据进行平滑处理，使用DLT来计算空间坐标。

图1 三维运动分析直角坐标系示意图

2.2.3 对比分析法

对奥运冠军廖辉和石智勇上挺技术的各阶段特征、两心距离进行对比分析，发现与挖掘两位运动员的技术优势和不足之处。

2.3 动作阶段划分

上挺环节作为挺举技术的重要组成部分，其动作阶段被科研工作者划分为预蹲、上挺发力、支撑与起立三个阶段。因为下蹲支撑时，运动员的髋关节、膝关节角度较小，与箭步式下蹲技术相比，下蹲式技术涉及的伸膝伸髋动作需要消耗机体更多的能量。从运动学的角度来看，下蹲支撑最难控制的地方在于平衡的感知、杠－人距离、杠铃的方向和速度、杠铃重心在矢状面的位移量。从逆向动力学角度来看，下蹲支撑时，涉及关节的反作用力和合肌力矩会影响人铃系统的稳定性。基于以上原因，笔者将上挺技术分为四个阶段：第1阶段，预蹲阶段（a～b）：膝关节角度开始变化的那一刻到膝关节角度弯曲至最小的那一刻；第2阶段，上挺发力阶段（b～c）：膝关节角度弯曲至最小的那一刻到杠铃随惯性上升到最高点的那一刻；第3阶段，支撑阶段（c～d）：杠铃随惯性上升到最高点的那一刻到第二次下蹲时杠铃达到最低点的那一刻；第4阶段，起立阶段（d～e）：杠铃达到最低点的那一刻到杠铃经过起立阶段后杠铃达到最大高度那一刻。

图2 石智勇上挺各技术阶段划分图

3 结果与分析

3.1 上挺技术各阶段的特征分析

3.1.1 预蹲阶段的特征分析

预蹲阶段作为上挺技术的重要组成部分，分为积极预蹲阶段和制动预蹲阶段。顾鸿泉认为预蹲制动效果与下支撑的稳定平衡、预蹲末速度、制动时间和距离有关［3］。廖辉和石智勇分别采用箭步式、下蹲式支撑方式，廖辉的支撑面远远大于石智勇的支撑面，更有利于下支撑稳定平衡，石智勇的下蹲式支撑符合举重 “ 低 ” 的原则，用力经济，利于举起更大的重量。通过计算得出，廖辉预蹲制动时间为0.145s，石智勇预蹲制动时间为0.168s，由图3可以看出，廖辉预蹲制动时间占预蹲阶段总用时的34.69%，石智勇预蹲制动时间占预蹲阶段总用时的36.44%，廖辉预蹲制动时间和时间比均小于石智勇，且小于我国优秀选手的制动时长0.16s和百分比42.7%。廖辉预蹲制动的位移比40.54%小于石智勇的位移比56.02%，但实际两人的预蹲制动距离相等，为0.083m。所以从制动时间这个指标上来看，廖辉的预蹲制动技术较好，因为制动时间和最大爆发力之间为负相关关系，所以预蹲末廖辉的爆发力更强。合理准确的预蹲制动技术可以节省上挺试举过程中30%以上的功，优秀运动员都会不同程度用到预蹲制动后杠铃向上的弹力，比仅依靠上挺发力举起的重量还要大，尤其在进行极限重量的试举时，杠铃在垂直方向上的形变，使杠铃反弹时向上的弹性力大幅度增加［4］。

图3 廖辉和石智勇预蹲阶段的时间比和位移比

适宜的关节角度，尤其是膝关节角度是衡量举重运动员该阶段技术的一个重要的生物力学指标［5］。由表2可以看出，石智勇和廖辉在开始预蹲时刻的左右膝关节角度分别是175.924°和177.361°、155.421°和163.882°，预蹲阶段末左右膝关节角度分别是117.997°和112.835°、104.096°和115.774°，与我国优秀运动员预蹲阶段末时刻膝关节最小角度115°比较接近，左右膝关节角度经预蹲阶段减小的幅度分别是57.927°和64.526°、51.325°和48.108°，左右髋关节角度经预蹲阶段减小的幅度分别是43.954°和27.599°、31.792°和26.259°。说明两位运动员预蹲深度合理，体现了对身体姿势良好的控制能力，合理的身体姿势可以使第一次下蹲支撑时发力肌群的肌肉初长度被预先拉长，积累了弹性势能。综上，良好的预蹲技术为运动员之后的发力、支撑和起立阶段奠定了力学和生理学基础。

表2 廖辉和石智勇预蹲阶段膝关节和髋关节角度变化

3.1.2 发力阶段的特征分析

发力时杠铃达到的最大速度和发力最大力量是运动员发力技术的直观体现，也可以用来衡量运动员的运动潜力［6］。由表3可以看出，廖辉发力时长0.476s，占总时长18.87%，位移是0.445m，占总位移的42.22%，发力过程中杠心最大垂直速度是1.724m／s。石智勇发力阶段时长0.404s，占总时长8.83%，位移是0.418m，占总位移的27.07%，发力过程中杠心最大垂直速度是1.663m／s，虽然廖辉的发力时长比石智勇发力时长要长，杠心在发力阶段的位移却比石智勇要大，建议廖辉在不影响现有技术结构的基础上，合理缩短发力时长，使杠铃获得更大的向上速度。惯性上升高度是评价运动员发力能力的重要参数，由发力阶段中杠铃速度最大时刻到杠铃上升到最大高度时刻，经计算得出，廖辉惯性上升高度为0.239m，大于石智勇惯性上升高度0.223m，说明廖辉充分耸肩提踵，继续增加杠铃高度，同时借助惯性作用赢得分腿下蹲时间［7］。从上面的数据可以看出，廖辉和石智勇在发力阶段的杠心最大速度、杠铃位移、发力时长、惯性上升高度都控制在合理的范围，两人进行对比，廖辉的技术更有优势，但需要缩短发力时长。

表3 石智勇和廖辉发力阶段的运动学参数

3.1.3 支撑阶段的特征分析

支撑阶段是一个依靠内力不断调整的动态平衡过程，也是运动员最容易发生失误的地方，此阶段要求运动员控制好身体重心和杠铃重心在矢状轴上的距离，回落距离和回降速度的大小会影响撑接铃的难度，膝关节和髋关节角度会影响人铃系统在各个方向上的平衡。杠铃最大回降速度是判断运动员接铃技术优劣的生物力学指标之一，由表4可以看出，廖辉杠铃最大回降速度是－0.374m／s，小于石智勇杠铃最大回降速度－0.723m／s，廖辉此阶段杠铃回落距离是0.057m，小于石智勇的回落距离0.375m，这是由两人不同的下蹲方式决定的。无论哪种下蹲方式，过大的回落距离和速度都不利于保持下蹲支撑的稳定性，可以看出，两人的杠铃回落距离保持在合理的范围内，但石智勇在此阶段的杠铃回落距离比廖辉大，肌肉在较长时间内做退让性工作，来控制作用在人体的 “ 下砸力 ” ，所以他面临的撑铃难度更大。廖辉在此阶段末左右膝关节角度分别是98.407°和118.904°，左右髋关节角度分别是152.101°和136.099°，均大于石智勇左右膝角51.483°和52.775°，左右髋角46.633°和63.847°，廖辉的人铃合重心高度是1.331m，大于石智勇人铃合重心高度1.034m，廖辉在支撑阶段和起立阶段用时分别是0.267s和1.362s，均小于石智勇支撑阶段和起立阶段用时0.942s和2.767s，且廖辉时间比10.58%和53.98%均小于石智勇时间比20.60%和60.50%，说明廖辉的技术结构和膝髋角度有利于更快地完成下蹲和上举动作，符合 “ 快 ” 的举重原则。石智勇膝髋角度小，下蹲很深，有利于最大程度地激发身体潜力去挑战极限重量，但是需要运动员良好的专项柔韧素质、力量素质、平衡感知能力以及主要肌群的协调配合能力。

表4 廖辉和石智勇支撑阶段的运动学参数

3.1.4 起立阶段的特征分析

速度是举重技术的重要评价指标，杠铃垂直方向上速度变化的趋势，是运动员力量的技术体现。图4、图5分别表示两位运动员支撑与起立阶段杠铃重心和人体重心在垂直方向上的速度变化趋势（以下简称两心速度），廖辉支撑起立阶段总时长1.629s，用时0.2s，两心速度变化大致相同，但在0.8s处，两心速度差达到最大。石智勇支撑起立阶段总时长3.709s，用时0.3s，两心速度变化大致相同，之后速度差变化比较稳定。由此得出，与廖辉相比，石智勇在更短的时间内将两心速度差稳定在较小范围，两心速度同步化程度更高，说明石智勇对速度的大小和方向有超强的控制能力，身体重心和杠铃重心的运动轨迹完全相同，完美地体现了 “ 近 ” 的举重原则。

图4 廖辉杠铃重心和人体重心的垂直速度曲线特征比较

图5 石智勇杠铃重心和人体重心的垂直速度曲线特征比较

3.2 杠铃重心和身体重心（以下简称两心）在矢状轴的距离

挺举期间杠铃的水平位移是用来评价运动员挺举技术的一个常用的运动学变量，杠铃水平方向上移动的轨迹说明运动员在杠铃重心和人体支撑面之间转换的重量，常用来评价技术不稳定的程度或正确执行完整动作需要修正的程度［2］。由表5可以看出，廖辉和石智勇在预蹲阶段两心距离较小，积极预蹲阶段末两心距离分别是0.017m、0.005m，预蹲制动阶段末两心距离分别是0.007m、0.013m，这一数值符合我国优秀举重运动员上挺预蹲阶段杠人间距前后方向低于5cm的范围［7］，两心距离越小，阻力臂越小，保持了杠铃的稳定性，符合 “ 近 ” 的举重原则。发力阶段初时刻两心距离分别是0.001m、0.006m，距离较小，便于发力。惯性上升末时刻廖辉和石智勇两心距离分别是0.054m和0.036m，这是因为惯性上升阶段由于甩臂带铃的作用杠铃会出现先向前的水平位移，然后又向后的水平位移，体现在杠铃轨迹上就会出现一个弧线。回降速度最大时，两心距离几乎为零，支撑阶段末时刻两心距离分别是0.039m、0.040m，稳定在5cm以内，两心距离越小，阻力臂越小，有利于保持杠铃的稳定性，符合 “ 近 ” 的举重原则。

表5 廖辉和石智勇上挺特征时刻两心在矢状轴的距离（单位：m）

4 结论

4.1 廖辉制动时间比石智勇短，所以预蹲末廖辉的爆发力更大，准确合理的制动技术可以节省上挺试举动作中30%以上的功，制动时间这一指标反映出廖辉的上挺技术更经济。但廖辉发力时长大于石智勇，建议廖辉缩短发力时长，使杠铃获得更大的垂直速度，建议石智勇缩短制动时间。

4.2 廖辉在杠铃垂直位移、惯性上升高度指标上比石智勇更有优势，说明廖辉发力效果更好，充分耸肩提踵，继续增加杠铃高度，利于借助惯性作用赢得分腿下蹲时间。

4.3 从杠铃最大回降速度指标上看出，廖辉撑接铃技术优于石智勇。在支撑与起立阶段，石智勇两心速度同步化程度更高，且在较短的时间内使两心运动轨迹趋于一致，说明石智勇对速度的大小和方向具有超强的控制能力。

4.4 在上挺技术中，两位运动员各特征时刻的杠人距离均在5cm左右，有利于保持杠铃的稳定性，符合 “ 近 ” 的举重原则。