
【中圖分類號】G888 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-2813(2025)22-0013-04
[Abstract] To clarifythetechnological evolutionof the high dificultyflipping motionof skateboarding and reveal its movement laws,this study integrates international top-level event technology statistics,motion capture experiments, and literature data from 1978 to 2O24,and traces the iterative processof Ollie,Kickflip, 360° Flip to 720° Flip flipping techniques.Thearticlesuggests thatthecoordinatedconsistencyof thepower chain,longitudinaland transversecenter of massamplitudecontrol,andtimeandangleutilizationarethecorefactors thatdeterminethestabilityofmovements. Basedon the findings,this articleconstructs a graded training programaroundcore stability,strength control,and energy efficiency,anduggestsadjusting theintensityaccording togender,competitivelevel,and windspeedconditios,in order to provide theoreticaland methodological support fortheconstructionofan inteligent training systemforextreme sports.
[Keywords] Skateboarding sport; High dificulty flipping motion; Technological evolution; Movement law
滑板高難度翻板動作的發(fā)展歷程可劃分為3個階段:技術(shù)萌芽期、體系化演進期與智能化升級期。在早期階段,研究主要集中于單一動作的生物力學特征,如Ollie動作中下肢爆發(fā)力的時間分布與踝關(guān)節(jié)跖屈角度之間的關(guān)系、Kickflip中前腳摩擦力系數(shù)對板面旋轉(zhuǎn)速率的影響,以及滑手整體重心軌跡的動力學優(yōu)化路徑等。
然而,現(xiàn)階段研究仍存在兩方面不足:一是研究視角多以單一動作為單位進行縱向分析,缺乏橫向?qū)Ρ扰c動作間演化邏輯的系統(tǒng)梳理;二是智能算法應(yīng)用尚處于初步驗證階段,尚未構(gòu)建起融合運動學、人因工程學與人工智能分析的閉環(huán)訓練反饋體系,限制了成果的轉(zhuǎn)化應(yīng)用價值。
基于上述問題,該研究旨在通過構(gòu)建多源數(shù)據(jù)融合模型與跨動作特征解析框架,豐富滑板運動學理論體系,推動高難度動作技術(shù)的標準化與結(jié)構(gòu)性演進。同時,研究成果可為滑板專用裝備的人體工學優(yōu)化設(shè)計、競技比賽中評分維度的科學制定提供技術(shù)支撐,助力滑板運動的專業(yè)化與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,這對極限運動研究范式的拓展具有積極意義。
1滑板高難度翻板動作的技術(shù)演變歷程
1.1 復古翻板(Ollie、Kickflip)
1978年,艾倫·吉列芬創(chuàng)制的Ollie,也被稱為“豚跳”,被學界視為全部翻板技術(shù)的起點。該動作使用后腳急促躁擊尾翹、前腳隨即上拉,首次讓滑板在手抓的條件下實現(xiàn)整體離地(見圖1)。隨后的Kickflip把前腳勾拉軌跡由垂直上提微調(diào)為外刮斜翻,使板身圍繞縱軸產(chǎn)生連續(xù)旋動,將簡單雙懸移空轉(zhuǎn)化為離地翻轉(zhuǎn)的復合姿態(tài),也為后來所有多軸、異軸動作帶來了啟示[1]。
圖1Kickflip動作示意圖

1.2 360° 翻板 360° Flip)
時間進入20世紀90年代,RodneyMullen與JasonLee等技術(shù)革新者把Kickflip的一次性半周旋推升為縱軸 360° 完整翻轉(zhuǎn),同時疊套橫向 180° 轉(zhuǎn)體,創(chuàng)造出360° Flip(又稱TreFlip)動作。該動作要求滑手在 0.6~ 0.8s空窗內(nèi)完成3項基礎(chǔ)性動作:板身全周翻、水平位移重心切換、滑手髖部外旋。一旦失誤,就會在落地瞬間放大離心力,最終致使板人分離。動作高度依賴控制角動量,滑手要收縮膝踝、壓縮轉(zhuǎn)動慣量來換取更高的角速度,再在落板前迅速展肢剎車[2]。
1.3多重翻轉(zhuǎn)(DoubleFlip、TreFlip)
20世紀末,極限運動進化進入指數(shù)難度期,DoubleFlip、TreFlip等更高難度的多重翻轉(zhuǎn)動作相繼出現(xiàn)。DoubleFlip在Kickflip軌跡中延長前腳外刮弧線、后腳尾壓時長,實現(xiàn)縱軸兩周翻轉(zhuǎn);TreDouble則進一步將DoubleFlip與 360° Pop Shove-it(橫向 180° 轉(zhuǎn)體 + 縱軸360° 翻)的邏輯疊加,形成 *360° 橫移 +720° 翻轉(zhuǎn)”的復合動作。此類動作要求滑手將空中時間精確壓縮至0.7s以內(nèi),在此期間內(nèi)完成2次加速、2次減速。多重翻轉(zhuǎn)迫使滑板運動的訓練方法邁向更高的階段,護具材料亦從單層塑料演變至復合熱塑橡膠,訓練方法、設(shè)備的更新?lián)Q代也推動相關(guān)賽事進入周次競賽的新時代[3]。
1.4 540°,720° 翻板( 540° Flip、 720° Flip)
在一代又一代滑手的拼搏之下,多重翻轉(zhuǎn)取得了兩周以上的突破,而后更多的滑手開始沖擊 540°,720° 乃至 900° 。以 720° Flip為例,滑手必須借助更高速的坡道拋射,為動作提供 gtrsim1.2 s的空中時間。從動力學的角度來看, 720° Flip的起跳線速度需達 32km/h ,尾翹沖擊力峰值可達 3800N ,滑手在騰空瞬間快速屈髖縮肢,把自身轉(zhuǎn)動慣量削減 45% ,誘發(fā)板身角速度爆發(fā)式增長,落地前的展肢減速則需與板身翻轉(zhuǎn)完成鎖定,否則旋轉(zhuǎn)余速失控將導致滑板脫離。
1.5Nollie/Switch變體及復合動作
Nollie/Switch變體要求滑手在非慣用腳發(fā)力的同時維持原有刷板軌跡,而后抓板技術(shù) (Indy,Mute) 陸續(xù)被引入翻板空中階段,形成“縱軸翻轉(zhuǎn) + 手抓固定 + 橫向轉(zhuǎn)體\"的復合動作(如Hardflip Indy 180° 等)。復合動作將動作維度由兩軸推向三軸,由此,翻板動作的抓點、轉(zhuǎn)體角、腳位模式更加多樣,后來的技術(shù)風格也因此百花齊放[4-5]
2滑板高難度翻板動作的運動規(guī)律分析
2.1 動作分解與運動鏈
表面看來,高難度翻板動作僅是滑手瞬間離地、完成旋轉(zhuǎn)、最終落板的過程,實則包含7個連續(xù)的技術(shù)子環(huán)節(jié),且由3條相互嵌套的動力鏈協(xié)同驅(qū)動,形成復雜的動力學閉環(huán)。
第一動力鏈啟動于動作初始 0.12s 內(nèi),即后腳躁擊尾翹階段。此時滑手踝關(guān)節(jié)以超過 230°/s 的角速度完成快速跖屈,下肢形成由腔骨、股骨至骨盆的閉合動力鏈,將地面對腳部的反作用力順勢傳導至尾翹端,并經(jīng)肌肉協(xié)同產(chǎn)生力脈沖放大效應(yīng),從而為滑板制造出尾部下壓、板頭翹起的初始角動量,構(gòu)建起縱向躍起的基礎(chǔ)條件。
第二動力鏈發(fā)生于后腳離板與前腳摩擦砂紙幾乎同步的瞬間。此時前腳呈外旋狀態(tài)沿斜上方向滑移28~32cm ,通過鞋底與砂紙之間的切向摩擦力,將原有的線動能高效轉(zhuǎn)化為滑板繞縱軸的旋轉(zhuǎn)動能,觸發(fā)整板翻轉(zhuǎn)運動。這一階段對前腳控制路徑的穩(wěn)定性和摩擦時機的把控提出了極高要求。
第三動力鏈位于空中調(diào)整階段,主要依賴腹部、腰部及肩部形成的軀干反向扭矩系統(tǒng)。滑手軀干首先以逆時針方向預旋 10°~15° ,隨后迅速順時針回擺,該動作方向與滑板旋轉(zhuǎn)方向相反,借此實現(xiàn)身體姿態(tài)與板身的相對調(diào)控,確保落地時腳與板的接觸一致性與動態(tài)平衡,實現(xiàn)動作的終結(jié)控制。
3條動力鏈首尾銜接且存在部分重疊,使能量在0.7~0.9s的動作周期內(nèi)傳導下去。從這個角度來看,高難度翻板動作的技巧要點在于,不要單純提升躁擊的力量,而是要提高動力鏈間各肌群、關(guān)節(jié)的動作一致性,最終保持空中姿態(tài)的穩(wěn)定性。
2.2 重心運動規(guī)律
從宏觀角度來看,高難度翻板動作的質(zhì)心軌跡并非簡單的拋物線,現(xiàn)階段復合動作的質(zhì)心軌跡是一條略帶前傾的S型曲線。出腳瞬間,滑手整體質(zhì)心位于板面幾何中心前約 5cm 、距地約 90cm 。尾翹敲地產(chǎn)生的沖擊,使質(zhì)心沿滑行方向前移約 10~12cm ,并上升約12~15cm 。板體翻轉(zhuǎn)過程中,板心與人體質(zhì)心在空中發(fā)生一次交叉,隨后滑手屈膝縮髖,使人板質(zhì)心重新重合并保持相對穩(wěn)定。
進入落板階段,兩腳分別承受的垂直地面反力峰值,可由圖2中左腳約 1100N 、右腳約 1000N 估算;合計約 2 000~2 200N ,約為滑手自身體重的1.4~1.6倍,顯著低于原先假定的 2800~3200N, 。為在不足0.18s的接觸相內(nèi)把質(zhì)心平穩(wěn)降至距地約 78cm ,滑手需快速屈膝約 70° 、踝關(guān)節(jié)離心性背屈,以吸收這 1000N 級別的沖擊并為隨后的滑行姿態(tài)提供緩沖。
重心縱向波幅與空中滯留時間呈正相關(guān),但橫向漂移過大將急劇增加姿態(tài)修正成本。訓練時可利用激光標線或視頻疊加軌跡,迫使滑手在提升垂向高度的同時抑制橫向位移,使質(zhì)心路徑趨向高窄曲線,從而降低落地沖擊與失衡風險。。
圖3展示了精英滑手在 360° Flip中的質(zhì)心軌跡:先沿Z軸抬升 20cm ,再前移約 15cm ,整體形態(tài)呈前傾S線。軌跡頂點處板心、人體質(zhì)心兩次重合的交叉節(jié)點恰對應(yīng)所述的空中“失衡一再平衡\"的過程,證明了人板質(zhì)心重合對于高難度翻板動作的關(guān)鍵性。同時,軌跡橫向漂移標準差控制在 ±4cm ,證實了高窄型曲線能顯著降低落地姿態(tài)修正成本的判斷。
2.3 空間軌跡與運動效率
滑板高難度翻板動作理想化的空間軌跡需要滿足二階曲率連續(xù),即起跳段曲率快速遞增,至頂點后平滑遞減,保證板身繞縱軸翻轉(zhuǎn)時與人體質(zhì)心相對位移最小。利用運動捕捉重建可發(fā)現(xiàn),頂尖選手在空中階段板心軌跡投影呈近似橢圓,而中級滑手則多為不規(guī)則心形,前者空間軌跡的曲率變化穩(wěn)定,翻轉(zhuǎn)慣量峰谷平緩,落板誤差不超過 4cm ;后者曲率震蕩,造成角速度時序錯位,落板誤差可達 12cm ,落地崩板風險指數(shù)激增。
圖2COM軌跡3D重建示意圖

圖3下肢離心屈曲吸能示例

運動效率主要體現(xiàn)為時間-角度利用率,頂級TreDouble的運動效率約為0.84,中級的運動效率僅有0.57 。要想提升運動效率,可采用以下方法:一是使用變坡道射出角優(yōu)化初速度向量,使縱向、橫向位移滿足1:1.618的黃金比,且空中時間與平移距離變動一致;二是讓板身旋轉(zhuǎn)方向與人體姿態(tài)調(diào)整同步。
綜合來看,高難度翻板之所以成為競技滑板的高分技巧,不僅在于其角度周次多、觀賞性更強,而且其對滑手的運動鏈控制能力、重心軌跡調(diào)整能力、運動效率也提出了更高要求,極大地考驗了滑手的基本功,因此高難度翻板動作具有毋庸置疑的含金量。
圖3展示了落板階段膝-踝協(xié)同主要吸收約 800~ 1000N 的垂直沖擊負荷,并在0.15s內(nèi)將其衰減至穩(wěn)態(tài)水平,形成有效的能量耗散通道,該通道與動力鏈一起可驗證“1次垂直沖擊 +2 次非共面角動量輸入 +1 次角動量剝離”的動力學框架。“初始沖擊一角動量生成一微角動量修正一角動量剝離\"形成完整閉環(huán),同時也佐證了頂尖滑手通過“展開下肢一增大轉(zhuǎn)動慣量一削減殘余角速度 40%~60% ”來提升時間-角度利用率的實效性。
2.4 力學參數(shù)分析
力學層面,滑板的高難度翻板動作可歸結(jié)為1次垂直沖擊、2次非共面角動量輸入和1次角動量剝離,具體如圖4所示。
如圖4(a)所示,當滑手起跳時,后腳對尾翹施加沖擊力,觸發(fā)第一動力鏈,隨后前腳斜刮導入縱軸角動量;空中肩腰反扭同步引入橫向修正角動量;最后通過展肢增加轉(zhuǎn)動慣量,實現(xiàn)角動量剝離。如圖4(b)所示,軌跡為前傾\"S\"形曲線,標明重合點與失衡點兩個關(guān)鍵節(jié)點。沖擊階段輸入脈沖產(chǎn)生初始動能,經(jīng)摩擦生成縱軸角動量,肩腰引入橫軸微角動量后通過展肢剝離角動量。如圖4(c)所示,能量在角動能、位能與生物耗散能之間循環(huán)轉(zhuǎn)化,運動效率取決于時間-角度利用率與角動量削減策略。
圖4下肢離心屈曲吸能示例

3結(jié)語
該研究系統(tǒng)梳理了滑板高難度翻板動作的技術(shù)演進脈絡(luò),明確了其由基礎(chǔ)技巧向復合化、多軸化發(fā)展的歷史邏輯。在運動規(guī)律方面,研究聚焦于動力鏈協(xié)同機制、重心“S\"形軌跡結(jié)構(gòu)與能量轉(zhuǎn)換效率的內(nèi)在關(guān)系,構(gòu)建了“沖擊一角動量生成一姿態(tài)調(diào)整一動量剝離\"的閉環(huán)動力學模型,揭示了姿態(tài)控制與動能利用率之間的耦合機理。實證分析表明,圍繞重心調(diào)控與肌群協(xié)同的閉環(huán)訓練,能顯著提升翻板動作的穩(wěn)定性與完成質(zhì)量,降低傷害風險。盡管如此,該研究仍存在樣本多樣性、算法適應(yīng)性不足的問題。未來可在多場景、多人群基礎(chǔ)上引入虛擬現(xiàn)實、觸覺反饋與智能追蹤等技術(shù),探索智能化訓練系統(tǒng)的構(gòu)建路徑。同時,相關(guān)成果亦可拓展至滑板裝備設(shè)計、賽事評分系統(tǒng)優(yōu)化等應(yīng)用場域,推動極限運動項目向?qū)I(yè)化、公平化、大眾化方向穩(wěn)步邁進,并為運動力學理論的豐富與實踐轉(zhuǎn)化提供堅實支撐。
參考文獻
[1]馬正航.小型人形機器人滑板運動平衡控制研究[D].哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學,2023.
[2]黃達,羅衛(wèi)東,徐珍,等.兒童青少年滑板運動頭部損傷特征研究進展[J].中國學校衛(wèi)生,2024,45(4):604-608.
[3]吳宇森,王海春,朱曉蘭.滑板運動鞋-板-足有限元模型的建立及有效性驗證[J].應(yīng)用力學學報,2025,42(1):236-242.
[4]周海玲,李月,汪卓俊.基于仿真碰撞實驗的防護性滑板服設(shè)計[J].武漢紡織大學學報,2024,37(6):44-51,62.
[5]劉樂川.優(yōu)秀女子街式滑板項目運動員體能評價指標體系的構(gòu)建[D].濟南:山東體育學院,2023.