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不同足球接球方式下运动生物力学特性分析

时间:2019-12-16 来源:体育科技文献通报 作者:窦月启,徐中华 本文字数:3081字

  摘    要: 接球方式不同,运动员踝关节、髋关节、膝关节的加速度、关节角度变化等方面存在差异,这对触球动作、发力等方面都会产生影响。基于此,为研究接球技术的运动生物力学特性,为后续的足球接球训练提供参考依据,选择10名足球运动员在脚内侧接反弹球、脚背正面接空中球以及脚内侧接空中球三种接球方式下的运动生物力学特征为研究对象,分析运动员关节角度变化,进而实现对运动员接球训练、生物力学特征等方面的综合研究。

  关键词: 接球技术; 生物力学; 足球;

  Abstract: The acceleration of ankle joint,hip joint,knee joint and the change of joint angle differ in in the ways of catching the ball,which will have an impact on touching action and serve force. Based on this,in order to study the sports biomechanical characteristics of catching technology and provide reference for the following soccer catching training,the sports biomechanical characteristics of 10 soccer players under three catching modes of catching balls--inside foot catching rebound ball,front foot catching aerial ball and inside car catching aerial ball—are selected as the research objects,and the changes of athletes ' joint angles are analyzed to realize comprehensive research on ball catching training and biomechanical characteristics.

  Keyword: catching technique; biomechanics; soccer;

  1、 引言

  优秀足球运动员在进行系统化训练的过程中,其中包含脚内侧踢定位球、脚内侧踢地滚球等,在此基础上,运动员不同的接球方式及技巧,球速及定位控制方法、难度等方面存在一定的差异性。基于此,通过实验的方式对运动员接球技术的运动生物力学进行分析,对提高运动员的足球接球技术训练、掌握足球定位技巧等方面有积极作用[1]。

  2、 研究对象与方法

  2.1、 研究对象

  为研究足球运动员接球过程中的运动生物力学特性,选择10名高水平足球运动员,并以10名足球运动员不同接球方式下的运动生物力学特性分析为研究对象。

  2.2、 研究方法

  采用实验法、数据统计法,对10名足球运动员的接球定位进行分析,并利用Excel数据统计系统对相关测试结果进行量化分析。
 

不同足球接球方式下运动生物力学特性分析
 

  2.3、 研究内容

  对10名足球运动员不同接球方式下的动作阶段、关节角度以及角速度等方面进行综合分析,其中包含接球的合理动作位移、角加速度以及脚部接球等内容。在实现运动生物力学特性分析的过程中,选择脚内侧接反弹球、脚背正面接空中球以及脚内侧接空中球三种接球技术的运动生物力学特性为主要研究内容。

  2.4、 研究步骤

  结合上述基本内容,在进行研究及分析的过程中,选择接球区域,并将接球范围控制在2m×2m的范围内,足球的落点需要在运动员1.5m的范围内。在运动员做好前期准备活动后,可以根据自身的竞技状态,以偏快速的方式喂球,方便生物力学的准确分析[2]。在进行分析的过程中,运动员以10次为一组,保证生物力学特性分析的准确性、有效性提升。

  3、 不同接球方式下运动生物力学特性分析

  3.1、 脚内侧接反弹球运动生物力学特性分析

  在对运动生物力学特性进行研究及分析的过程中,脚内侧接反弹球的状态下,需要从髋关节位移变化的角度进行分析,其X、Y、Z三个方向的位移变化如下。

  表1 10名运动员脚内侧接反弹球状态下的X、Y、Z方向位移变化
表1 10名运动员脚内侧接反弹球状态下的X、Y、Z方向位移变化

  结合上述结果,在对足球运动员脚内侧接反弹球状态下,髋关节、膝关节以及踝关节的角度也会出现变化。运动员在脚内侧接反弹球方式下,主要角速度是以踝关节的反弹为主,其加速度相对比较明显,髋关节以及膝关节的速度基本保持稳定状态,其加速度并没有明显变化。

  具体的变化结果如下:

  表2 10名运动员脚内侧接反弹球状态下的髋关节、膝关节、踝关节角度
表2 10名运动员脚内侧接反弹球状态下的髋关节、膝关节、踝关节角度

  结合上述运动员关节角度、移动角度等方面的测试结果,运动员在利用脚内侧接反弹球进行接球、控球的过程中,踝关节的角加速度并没有明显变化,髋关节角加速度变化比较明显[3]。在实现接球控制及分析的过程中,踝关节位移区间以及膝关节的位移区间基本保持为直线,在实现接球控制的基础上,可以实现对足球速度的控制,其运动生物力学以髋关节、踝关节的加速度变化为主。

  3.2、 脚背正面接空中球的运动生物力学特性分析

  10名运动员在利用脚背正面接空中球的过程中,在进行生物力学分析的过程中,其中仍然是以判断选位、接球支撑、触球过程、接球后跟进阶段等为主[4]。在对X、Y、Z的位移变化进行模拟及分析的前提下,位移区间的具体变化如下。

  表3 10名运动员脚背正面接空中球状态下的X、Y、Z方向位移变化
表3 10名运动员脚背正面接空中球状态下的X、Y、Z方向位移变化

  结合上述结果,在对脚背正面接空中球的髋踝关节角度变化进行分析的过程中,其中包含髋关节、膝关节、踝关节的加速度等内容。10名运动员脚背正面接空中球状态下,以膝关节的加速度为主,其位移角度比较明显,而髋关节以及踝关节在整个判断、触球过程中,位移角度并没有明显变化,加速度基本恒定。在进行实验分析的过程中,具体的分析结果如下。

  表4 10名运动员脚背正面接空中球下髋关节、膝关节、踝关节角度变化
表4 10名运动员脚背正面接空中球下髋关节、膝关节、踝关节角度变化

  通过对运动员脚背正面接空中球的生物力学变化进行实验分析,其中,髋关节角加速度变化比较明显,踝关节角的加速度为平直线,并没有明显变化。运动员动作位移范围、角度范围以及加速度范围对接球、控球以及传球等方面都会产生直接的影响,接球动作的受力方式、用力大小以及球速度、旋转方向等因素对足球运动规律会产生直接的作用[5]。

  3.3、 脚内侧接空中球运动生物力学特性分析

  在对10名运动员脚内侧接空中球过程中,运动脚内侧空中球的髋膝踝关节角度变化误差相对较小[6]。而且,脚内侧接空中球的最大位移主要集中在膝关节与踝关节方面。X、Y、Z方向位移变化运动生物力学的位移变化如下。

  结合上述分析结果,在对运动员接球过程中的髋膝踝关节位移、加速度以及角度变化等方面进行分析的过程中,在判断阶段,髋膝踝关节的角度变化分别为92.156±4.125°、121.245±8.014°、124.156±5.236°,在判断后,触球阶段的关节角度会适当缩小,分别为107.284±7.684°、86.315±4.369°、84.102±4.365°,但是,髋关节的变化角度增加,这是运动员发力的表现。其具体的角度变化如下。

  表5 10名运动员脚内侧接空中球状态下的X、Y、Z方向位移变化
表5 10名运动员脚内侧接空中球状态下的X、Y、Z方向位移变化

  表6 10名运动员脚内侧接空中球下髋关节、膝关节、踝关节角度变化
表6 10名运动员脚内侧接空中球下髋关节、膝关节、踝关节角度变化

  运动员在利用脚内侧接空中球方式时,以髋关节位移为主,而且髋关节呈现加速度变化,踝关节则基本处于稳定的状态下,其角加速度并没有明显的变化。

  4 、结语

  通过对10名高水平足球运动员的接球技术、关节角度、加速度以及受力形状等方面进行分析,不同接球方式、运动员关节加速度、角度位移以及足球的旋转方向等方面存在一定的差异性。此外,接球技巧训练还需要从足球受力点、动作规律、旋转方向以及力度等方面进行针对性的训练,这对提高运动员的接球技巧方面有积极作用。

  参考文献

  [1]贾蒙蒙,吴卫兵,伍勰.FIFA11+练习对足球运动员膝关节生物力学特征和动态平衡能力的影响[J].中国体育科技,2018(2):59-65.
  [2]宋法明.不同膝关节贴扎类型对足球运动员急停动作稳定性的影响[J].中国组织工程研究,2017,21(10):1583-1588.
  [3]孙冬,Gusztáv Fekete,顾耀东,等.鞋钉构造对专业足球运动员在不同草坪条件下的生物力学表现分析[J].中国体育科技,2018(2). 68-71.
  [4]李畔.足球高踢技术动作下肢环节链的生物力学特征分析[J].西南师范大学学报(自然科学版),43(8). 44-48.
  [5]于雪梅,牛健壮,牛峥,等.足球技术动作的运动生物力学研究综述[J].武术研究,2017,2(08):150-153
  [6]王宏伟.北京奥运会女子足球决赛阶段传接球技术运用的分析[D].四川师范大学,2010.

    窦月启,徐中华.足球接球技术的运动生物力学分析[J].体育科技文献通报,2019,27(12):44+58.
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