研究目的:阿提丢(Attitude)转体动作是艺术体操旋转类身体难度中的典型动作,是当今国内外艺术体操运动员选用较多的转体动作之一。其中预备转体阶段是转体动作的重要蓄能阶段,是关键技术环节。对Attitude预备转体阶段的技术特征进行生物力学分析,为改进、普及和提高转体类动作提供科学理论依据。研究方法:受试对象为国家队艺术体操高水平运动员4名,运动等级为国家健将。运动员年龄为17.25±1.08岁,体重49.25±3.40kg,身高167±6.05cm。4名受试者主力腿均为右腿,旋转方向是向主力腿同侧方向旋转。测试时由于有一名受试者动作质量未达到要求,未纳入此次研究。经专家判定动作质量最佳依次是B、A、C运动员。运用红外高速运动捕捉系统(MotionAnalysisRaptor-4USA)采集运动学数据、采集频率200HZ;同步运用Kistler 9281瑞士三维测力台测试系统,记录受试者完成Attitude动作中地面支撑反作用力的变化,数据采集频率为1000Hz。要求测试动作开始与结束均在测力台上完成,每名受试者做5-6次,选择数据采集有效且动作完成质量较好的3次,并截取预备转体阶段进行动作分析。采集地点北京体育大学实验中心,采集时间2018年6月27下午、7月4日下午。应用Motion Analysis自带分析软件Cortex 2.1进行原始数据解析,选用扎齐奥尔斯基人体模型,对解析所得人体三维坐标数据采用Butterworth四阶数字低通滤波法进行平滑,截断频率13.3Hz,获取运动学及动力学数据。在此基础上运用Matlab2016编程进行数据处理及分析。研究结果:Attitude动作预备转体阶段是指从主力腿(支撑腿)上步着地时刻至动力腿(自由腿)到达艺术体操评分规则认定难度姿态形成时刻。预备转体阶段的主要任务是为创造更多的旋转周数及稳定的旋转轴,尽可能利用身体不同环节形成动量矩的最大化,并且形成符合难度动作要求的后鹤式舞姿。通过分析3名运动员的预备缓冲与蹬伸动作时长,可以明显看出,缓冲动作时间大于蹬伸动作时间。动作质量最佳的B运动员缓冲时间最长1.322秒,缓冲阶段占预备转体阶段的66%,所占比重最大;A、C运动员缓冲时间所占预备转体时间的56.08%、64.96%。经研究得出,Attitude转体动作缓冲时间长于蹬伸时间是技术所需,且1.25-2.00倍较为合适。根据艺术体操转体技术要求推理,稍长的缓冲时间为准确的发力方向及重心移动奠定了基础。这一结论将提示教练员更要重视下肢缓冲技术训练,增强下肢肌肉的退让性工作能力。预备转体阶段的摆臂速度是Attitude转体动作的动力来源之一,选用右腕水平角速度ω代表手臂摆动速度,摆臂角速度:,——水平面内摆臂线速度,r—腕关节中心点在水平面的投影点与支撑点之间的距离。预备转体阶段手臂摆动角速度表现出明显规律,出现两次速度峰值。两次峰值均出现在肩髋扭转角零值前后,此时运动员手臂处于伸展最大幅度。第二次峰值后3名运动员手臂角速度迅速进入下降阶段。3名运动员第二次角速度峰值分别为11.147rad/s、12.984rad/s、12.995rad/s;且峰值出现距动力腿离地时刻为0.11s、0.13s和0.10s,如此一致的时间说明高水平运动员精湛的动作技巧。角速度下降的目的是使两臂获得的动量矩有效地传递给躯干及主力腿,为下一步旋转提供能量。此数据为动量矩在身体内的传递转移提供了理论支持,也提示教练员及运动员要在动力腿离地前适时制动手臂,这一挥摆技术特点。蹬伸阶段是由双腿支撑转为单腿提踵支撑的转体过渡阶段,并在单腿支撑状态下完成蹬伸、提踵、摆臂、摆腿、立腰等一系列动作,且在结束时形成后鹤立式舞姿,以使旋转阶段保持此姿势完成转体动作。因此这一阶段身体各环节协调配合尤为重要,特别是蹬地力量的大小、方向、时机等,直接影响旋转阶段的身体平衡。动作质量最优的B运动员FZ方向上地面反作用力值最大为1.317 BW,A、C两名运动员FZ方向上支撑反作用力值比较接近,分别为1.139BW、1.166 BW。FX、FY方向支撑反作用力B运动员基本稳定在零值附近,A、C运动员波动较大。分析动作内部结构特征发现,B运动员蹬伸阶段的地面反作用力显现出动力腿、主力腿蹬伸的同步性,A、C运动员的地面反作用力规律类似于B,但主力腿进入单腿蹬伸支撑阶段时FX、FY分量是波动的,说明此时运动员的重心有前后左右的移动。作用于A运动员动力腿的地面反作用力离地前三个方向的分量均有明显变化,但FZ力值比较低,说明该运动员动力腿蹬地方向不集中,损耗比较大。研究结论:(1)预备缓冲是蹬伸发力的动作准备,对于重心移动和能量积蓄至关重要。对于Attitude转体动作而言,其缓冲阶段时长应明显长于蹬伸阶段,二者之比以1.25-2.00:1较为适宜(2)预备蹬伸阶段,运动员双臂各环节应充分伸展,在水平面内做圆周式的加速挥摆,并在动力腿离地时刻前0.11秒左右完成手臂制动动作,以便于实现向躯干和主力腿的动量矩转移。(3)B运动员在预备蹬伸过程中身体各环节配合密切,两腿同步性高,发力方向、时机精准,动作效率高;3名运动员FZ方向上地面反作用力峰值分别为1.139BW、1.317 BW、1.166 BW。A运动员在蹬地方向的精准性略差。