北京羽毛球青少年運動員訓(xùn)練中反擊高遠(yuǎn)球技術(shù)的三維運動分析

北京羽毛球青少年運動員訓(xùn)練中反擊高遠(yuǎn)球技術(shù)的三維運動分析

康復(fù)訓(xùn)練是一項技術(shù)要求精細(xì)、靈活、多變、集多種技能于一體的全身隔網(wǎng)對抗運動?，F(xiàn)代羽毛球運動隨著新規(guī)則的實施,對羽毛球運動員提出了更高的要求,由于高遠(yuǎn)球是球員在防守和被動情況下,較充分地調(diào)整場上位置和比賽節(jié)奏。在高遠(yuǎn)球中反手高遠(yuǎn)球技術(shù)是運動員普遍存在的薄弱環(huán)節(jié);因此,提高反手擊高遠(yuǎn)球的質(zhì)量,不但可以完善運動員的技術(shù),填補技術(shù)上的弱點,而且在實戰(zhàn)中能夠使其變被動為主動,最終克敵制勝。通過查閱大量的文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn),對羽毛球后場反手擊高遠(yuǎn)球這項技術(shù)的研究還是一項空白。本文對4名優(yōu)秀的羽毛球運動員在完成后場反手擊高遠(yuǎn)球動作有關(guān)運動學(xué)參數(shù)進(jìn)行分析,以此來微調(diào)他們的反手擊高遠(yuǎn)球技術(shù)細(xì)節(jié)、提高擊球的質(zhì)量,同時為教練員的訓(xùn)練提供一些數(shù)據(jù)參數(shù),增強對青少年的理論和實踐意義,也為北京羽毛球青少年反手擊高遠(yuǎn)球技術(shù)的發(fā)展提供數(shù)據(jù)參考。正因此,對羽毛球后場反手擊高遠(yuǎn)球技術(shù)的研究與探討很有必要。1研究對象和研究方法1.1中方和西亞國家本文以優(yōu)秀羽毛球運動員作為實驗對象(運動員具體情況見表1)。其中3名為中國國籍,1名為以色列國籍。他們在多次國內(nèi)外青年賽和團(tuán)體比賽中取得過優(yōu)異的成績。本研究將拍攝的后場反手擊高遠(yuǎn)球技術(shù)動作作為研究對象。1.2學(xué)習(xí)方法1.2.1國內(nèi)外相關(guān)研究文獻(xiàn)在本文研究過程的前期,從圖書館體育文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫中,檢索出有關(guān)羽毛球文獻(xiàn)30多篇,碩士論文5篇,了解國內(nèi)外該項目的研究現(xiàn)狀;通過被測運動員的運動學(xué)參數(shù)進(jìn)行分析比較,找出4名運動員在引拍階段和揮拍擊球階段的不足和差距。1.2.2實驗方法1.2.2.高清高清圖像和三維標(biāo)定本研究采用的實驗儀器設(shè)備有:2臺同規(guī)格SONY1080i高清常速攝像機,拍攝頻率50HZ、三角架3個,Peak三維標(biāo)定框架1個。數(shù)據(jù)處理計算機,艾利爾錄像解析系統(tǒng)。三維標(biāo)定框架如圖1、2所示:1.2.2.場區(qū)范圍的劃分在什剎海北京羽毛球隊場地用2臺Sony1080i高清常速攝像機按照三維攝像測量的要求對3名北京隊優(yōu)秀羽毛球運動員和1名以色列優(yōu)秀男子羽毛球運動員進(jìn)行現(xiàn)場模擬比賽同步拍攝。2臺攝像機一臺放置與所拍攝運動員活動場地的左側(cè),距離運動員活動中心區(qū)域10m,另一臺放置于所拍攝運動員的對面,具體位于場地邊線與單打后發(fā)球線的交點的延長線處,距離運動員活動中心區(qū)域11.8m。2臺攝像機與運動員活動中心區(qū)域的連線夾角為110°左右,符合拍攝夾角大于60°小于120°的拍攝要求。拍攝頻率為50Hz,快門速度為1/425s,對運動員場上模擬比賽進(jìn)行定點拍攝。在拍攝前提前開機,拍攝結(jié)束后停機,完整地記錄了羽毛球后場反手擊高遠(yuǎn)球技術(shù)的全過程,選擇4名運動員最好的一次動作作分析。擊球區(qū)域的標(biāo)定及場地回球有效落點區(qū)劃分,因攝像機拍攝范圍的限制,為了取得完整的畫面,根據(jù)羽毛球后場范圍的界定,被測者擊球點選定反手區(qū)域端線至場內(nèi)約1m處的范圍內(nèi),要求運動員在此區(qū)域完成擊球動作。在被測者對面場地劃出距端線1m的場地區(qū)域作為有效落點區(qū)來記錄擊球落點。三維現(xiàn)場布置如圖3。1.2.2.人體模型分析采用美國Ariel分析系統(tǒng)對4名羽毛球運動員后場反手技術(shù)動作進(jìn)行解析,定量分析揮拍擊球階段的動作技術(shù)。人體模型采用扎齊奧爾斯基人體模型,按照模型關(guān)節(jié)點和附加點的方式進(jìn)行圖像采集、標(biāo)點,用三維標(biāo)準(zhǔn)DLT測量法獲得數(shù)據(jù)。圖像經(jīng)數(shù)字化處理后,采用數(shù)字濾波法對數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑處理,截斷頻率為Fc=10。1.2.3數(shù)理統(tǒng)計方法所得數(shù)據(jù)在計算機上采用MicrosoftExcel2003對收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析。2結(jié)果與討論2.1在索引步驟中的分析2.1.1肘關(guān)節(jié)和干擾結(jié)構(gòu)變化的特點引拍階段肩、肘、腕關(guān)節(jié)角度大小的變化反映被測者在引拍階段上肢各關(guān)節(jié)的動作結(jié)構(gòu)和伸展情況,上肢各關(guān)節(jié)的協(xié)同配合能有效在揮拍擊球時刻將動能傳給球拍,最后有效地完成擊球。表2、表3、表4、表5分別代表被測的4名運動員右肩、右肘、右腕3個角度在引拍階段的變化情況,根據(jù)羽毛球后場反手擊高遠(yuǎn)球的引拍動作的要求,要求是一個回環(huán)動作,手臂回環(huán)并且內(nèi)旋,手腕稍外展。由表可知,被測對象在引拍階段右肩關(guān)節(jié)角都是依次增大的,是手臂回環(huán)靠近身體引拍的結(jié)果,4人在引拍階段的右肘角呈現(xiàn)不規(guī)律的變化。這種變化可能是因為4名運動員根據(jù)自身的特點調(diào)整肘關(guān)節(jié)的角度為達(dá)到有利于擊球位置的引拍姿勢,前臂在引拍結(jié)束前都做了不同幅度的內(nèi)旋調(diào)整,而在引拍結(jié)束時刻都達(dá)到整個回環(huán)引拍階段的最大值,并且均表現(xiàn)出右肩關(guān)節(jié)角大于右肘關(guān)節(jié)角。其中,隊員桂彬的肩關(guān)節(jié)角和肘關(guān)節(jié)角相差最大,戚雙雙相差最小,說明桂彬肩肘抬得幅度比較高。理論上講,當(dāng)身體繞自身縱軸以一定的角速度帶動上臂轉(zhuǎn)動時,環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)動半徑越大的位置獲得的速度越大,反之越小。上臂的長度是一個不變量,只有通過改變上臂與身體間的角度來增大轉(zhuǎn)動的半徑。當(dāng)上臂外展角為90°,同時上臂水平伸角為180°,肘角為90°時,身體轉(zhuǎn)動的末端環(huán)節(jié)(前臂)將獲得最大的角動量。在揮拍擊球階段更利于發(fā)力,能夠為揮拍擊球時爭取高的擊球點儲存良好的勢能,所以從理論上看桂彬的動作更有利于擊球發(fā)力。4名被測者差別最大處在于腕關(guān)節(jié)的變化上。由表2可以看出,戚雙雙的腕關(guān)節(jié)變化是先減小后增大(最大值出現(xiàn)在引拍結(jié)束前0.02s),然后再減小,桂彬腕關(guān)節(jié)的變化是先增大(最大值出現(xiàn)在引拍結(jié)束前0.04s)然后減小,黃國興腕關(guān)節(jié)的變化是先增大(最大值出現(xiàn)在引拍結(jié)束前0.04s)然后減小,Misha腕關(guān)節(jié)變化是先減小后增大(最大值出現(xiàn)在引拍結(jié)束前0.06s),然后再減小。腕關(guān)節(jié)的變化反映了揮拍的方向,最佳的發(fā)力狀態(tài)應(yīng)是由外展到內(nèi)收,角度由大變小。從4名被測者腕關(guān)節(jié)角度變化和結(jié)合錄像來看,隊員桂彬和黃國興的腕關(guān)節(jié)比較靠近軀干,利于揮拍擊球。戚雙雙和Misha腕關(guān)節(jié)在內(nèi)收—外展—內(nèi)收之間迂回,這樣的話就會在外展過程中產(chǎn)生的動量抵消一部分內(nèi)收的動量。2.1.2左、右肘斷網(wǎng)羽毛球運動員的下肢要有快速向前、向后、向側(cè)面移動和起跳的能力,最大速度要達(dá)到20m/s左右,比一個高水平短跑運動員的平均速度還要大。在場上移動的速度是判斷1名優(yōu)秀的運動員在場上移動好壞的指標(biāo)之一,運動員引拍結(jié)束時刻各關(guān)節(jié)的速度變化情況直接影響著揮拍擊球的效果以及擊球時所獲得的最大能量。該技術(shù)引拍階段對步伐的要求為右腳前交叉跨到左側(cè)底線,背對網(wǎng),身體重心在右腳上,當(dāng)對方來球落到擊球者右肩的前上方時將球擊出。由表6和表7可知,被測的4名運動員在引拍結(jié)束時刻,右手的平均線速度最大,其平均值為(5.07±3.14)m/s,符合鞭打動作原理,主要是通過左腳的蹬地,右腳跨步,軀干的扭轉(zhuǎn),儲備一定的動量,然后傳到肢體末端的環(huán)節(jié)上來實現(xiàn)的。其中桂彬右手的速度呈現(xiàn)最大值,為9.667m/s,說明桂彬在引拍階段更好地利用全身地協(xié)調(diào)用力。在各個關(guān)節(jié)點上,戚雙雙各關(guān)節(jié)的最大速度從大到小排列為:右踝、右肘、右手、右肩、右腕、右膝、左髖、右髖、左踝,左膝。桂彬各關(guān)節(jié)的最大速度從大到小排列為:右手、右腕、左髖、左膝、右膝、右肩、右髖、右踝、右肘、左踝。黃國興各關(guān)節(jié)的最大速度從大到小排列為:右膝、右踝、左髖、右手、右髖、右腕、右肩、左膝、右肘、左踝。隊員Misha各關(guān)節(jié)點的最大速度從大到小排列為:右踝、右腕、右手、右肘、右膝、右肩、右髖、左髖、左踝、左膝。由以上發(fā)力順序可以看出,被測的4名運動員左踝的速度都小于右踝的速度,說明充分利用右腳的蹬地,戚雙雙、桂彬、黃國興是左髖的速度大于右髖,說明在發(fā)力時都充分利用轉(zhuǎn)髖的力量,戚雙雙、黃國興、Misha3位都是左膝小于右膝,說明在引拍結(jié)束時刻,該3位運動員都是通過右膝內(nèi)旋的活動來降低身體重心。2.2在蒸發(fā)階段分析2.2.1領(lǐng)訓(xùn)運動員時間節(jié)奏不一致?lián)]拍擊球階段,引拍臂(右)各關(guān)節(jié)動作核心是以極大的速度向前上揮拍。用揮拍幅度和揮拍時間衡量揮拍質(zhì)量。揮拍幅度用揮拍距離表示,增大揮拍距離和減小揮拍時間可以提高球拍速度。表3代表被測隊員的揮拍速度、揮拍距離和揮拍時間,戚雙雙、桂彬、黃國興在同一時間內(nèi)揮拍距離分別為0.8、1.23、0.98m,揮拍速度分別為13.48、20.55、16.37m/s。經(jīng)對比發(fā)現(xiàn),該3名運動員在同一時間內(nèi),揮拍距離排序為桂彬大于黃國興大于戚雙雙,被測的3名北京隊運動員揮拍時間相等,說明該3名運動員在揮拍擊球階段的時間節(jié)奏一致,而桂彬的揮拍質(zhì)量優(yōu)于黃國興和戚雙雙,隊員Misha在揮拍階段0.04s揮拍距離為0.69m,在時間和距離上都短于北京隊的3名運動員,揮拍的平均速度為17.19m/s。被測的我國3名隊員和被測的國外1名隊員出現(xiàn)時間節(jié)奏不一致的原因可能與訓(xùn)練方法、訓(xùn)練節(jié)奏有關(guān)系。從表9可以看出,4名被測者的右上肢各關(guān)節(jié)最大速度都是按照右肩—右肘—右腕—右手—球拍的順序依次出現(xiàn)的并且依次變大的,體現(xiàn)了先加速再制動的特點,符合鞭打動作原理,證明4人的后場反手擊高遠(yuǎn)球動作在揮拍擊球階段都符合鞭打動作原理,其目的是使右上肢運動鏈末端的手和球拍產(chǎn)生最大的運動速度,以最大力量將球擊出。葉偉在《羽毛球殺球動作中上肢技術(shù)的運動生物力學(xué)分析》一文中認(rèn)為我國羽毛球運動技術(shù)水平處于世界頂尖水平,但至今還沒有深入、細(xì)致地了解殺球的技術(shù)過程。經(jīng)研究認(rèn)為殺球動作是一個“鞭打”動作的過程,殺球動作合理與否主要看全身運動的動量能否最終在擊球瞬間傳到肢體最末端;要提高殺球質(zhì)量,除重視主動肌力量訓(xùn)練外,更不能忽視對抗肌的訓(xùn)練,在技術(shù)上要注意動作節(jié)奏的掌握。2.2.2肘關(guān)節(jié)角度變化揮拍擊球階段,對右上肢的要求為:以大臂帶動前臂,產(chǎn)生初速度;在肘部上抬一定高度時,轉(zhuǎn)為前臂帶動腕部,通過手腕的閃動,向后伸腕,自下而上甩臂將球擊出。由表10至表13可以看出,在擊球前(迎球揮拍階段),被測的4名運動員的肩、肘、腕關(guān)節(jié)角度均逐漸增大,說明該過程運動員肘關(guān)節(jié)在做向上抬伸動作、腕關(guān)節(jié)用拇指的頂力在做外展動作,而肩關(guān)節(jié)角度的增大是以肘帶動前臂向上運動造成的。到擊球時刻被測對象的肩關(guān)節(jié)角度均達(dá)到動作全過程最大值,戚雙雙達(dá)到91°,桂彬達(dá)到115°,黃國興達(dá)到97°,Misha達(dá)到133°,顯然該過程肘關(guān)節(jié)引領(lǐng)前臂繼續(xù)向上運動。由表中的數(shù)據(jù)可以看出:右肘角發(fā)生了明顯的變化,在揮拍迎球階段運動員前臂做外旋動作,肘關(guān)節(jié)迅速伸展,在擊球前角度稍變小,在擊球瞬間肘關(guān)節(jié)角度應(yīng)保持在最大值,反映為肌肉收縮加力的過程,結(jié)合錄像可以看到在觸球瞬間4名運動員肘關(guān)節(jié)角度分別是94°、168°、101°、163°;桂彬和Misha肘關(guān)節(jié)角度達(dá)到揮拍擊球階段的最大值,說明在揮拍階段前臂外旋的基礎(chǔ)上,肘關(guān)節(jié)更大程度的伸展,這樣有利于爭取更高的擊球點,而戚雙雙和黃國興在擊球時刻肘關(guān)節(jié)角度并沒有保持在最大值,原因是在迎球揮拍階段肘關(guān)節(jié)伸展和上抬得不夠。此階段對右手腕關(guān)節(jié)的要求為:在迎球揮拍階段手腕關(guān)節(jié)應(yīng)保持更大程度的外展,在擊球時手腕由外展至內(nèi)收快速閃動利用屈指發(fā)力將球擊出,手腕的外展造成腕關(guān)節(jié)角度變大。表中數(shù)據(jù)顯示,在揮拍擊球時刻被測對象腕關(guān)節(jié)的角度分別為160°、156°、165°、178°,Misha的腕關(guān)節(jié)角度高于其他3位運動員,也達(dá)到了全過程的最大值,說明Misha的腕關(guān)節(jié)比其他3位運動員更大程度地伸展,從技術(shù)上講Misha在擊球過程中,不利于手腕收拍發(fā)力。2.2.3名運動員發(fā)力比較從表14中可以看出,擊球時刻各關(guān)節(jié)點的速度變化為離軀干最遠(yuǎn)的環(huán)節(jié)右手速度最大,其次為右腕關(guān)節(jié)速度。其中隊員戚雙雙的右手速度大于其他3位運動員。從右肩關(guān)節(jié)的速度上來分析,北京隊的3名隊員均表現(xiàn)為右肩的速度大于左肩的速度,說明在擊球瞬間,該3名隊員快速轉(zhuǎn)動右肩的動作明顯;由于桂彬的右肘速度大于其他3位運動員,說明桂彬在前臂充分內(nèi)旋的基礎(chǔ)上,快速以肘帶動前臂的揮拍動作比較明顯;從髖關(guān)節(jié)上來看,北京隊的3名隊員左髖的速度都小于右髖的速度,說明在揮拍擊球瞬間都充分地利用轉(zhuǎn)髖、轉(zhuǎn)體的力量,但戚雙雙的右髖速度略大于其他2名運動員,說明轉(zhuǎn)髖的動作比較明顯;從膝關(guān)節(jié)上來看,戚雙雙和Misha的右膝速度大于左膝,說明該2名運動員發(fā)力更集中于右膝上;從技術(shù)上來講,此種發(fā)力更利于擊球,而桂彬和黃國興右膝速度小于左膝速度,說明該2名運動員發(fā)力更集中于左膝關(guān)節(jié)上。通過以上的分析可以看出,4名運動員的發(fā)力集中部位不同,桂彬的揮拍動作比較明顯,而戚雙雙的轉(zhuǎn)髖速度比較快,在揮拍擊球瞬間發(fā)力多利用髖部的轉(zhuǎn)動和右腿的蹬伸協(xié)調(diào)用力。Misha的發(fā)力來源主要是右腿的蹬伸上。2.2.4高爾夫球場扣殺動作分析球速在一定程度上決定于擊球力量,運動員擊球力量的大小最終體現(xiàn)是球擊后球離拍瞬間速度的大小。表15中為被測對象拍速(拍頭的速度)的數(shù)據(jù),可以看出,被測的北京隊3名運動員的拍速最大值出現(xiàn)在擊球前0.02s,而Misha則出現(xiàn)在擊球瞬間,通過查閱文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)有研究對羽毛球扣殺動作分析中,球拍的最大速度63%出現(xiàn)在約擊球前的0.032s,并沒有出現(xiàn)在擊球瞬間,球拍觸球瞬間的速度并非是揮拍最大速度時刻,這一現(xiàn)象表明被測者的擊球動作并不是在揮拍至最大速度時球拍與球的碰撞。球拍是上肢環(huán)節(jié)鏈的末端環(huán)節(jié),球拍速度的獲得依賴上位各關(guān)節(jié)的運動速度及配合。這可能與運動員在球拍觸球間試圖以降低速度來增加球的穩(wěn)定有關(guān)。擊球的任務(wù)不僅是使球具有較大的線速度,而且要對擊出的球飛行的弧度、線路及落點進(jìn)行一定的控制。而在擊球后4名運動員拍速都有下降的趨勢,擊球后拍速迅速下降的原因是由于拍子在與羽毛球撞擊過程中將大部分動量傳遞給了羽毛球。拍子傳給球的動量越多,拍速下降越快。數(shù)值下降最大的是Misha,其值為5.88m/s,下降最小的是黃國興,其值為2.31m/s,運動員Misha的球拍在擊球時絕對速度大于其他3名運動員,說明Misha的動作力量最大。2.2.5勞動素質(zhì)對勞動特性的影響軀干扭轉(zhuǎn)角描述了在運動中軀干繞身體縱軸扭轉(zhuǎn)的運動幅度。在羽毛球后場擊反手高遠(yuǎn)球的運動中,尤其是在轉(zhuǎn)身擊球時,軀干起著承上啟下的作用,通過軀干的連接將下肢的蹬伸動作產(chǎn)生的動量傳給上肢,再傳給球拍,將球以盡可能大的動量擊出,軀干在扭轉(zhuǎn)時將自身轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的角動量通過上肢傳給球拍,使球拍盡可能地獲得更大的動量。本研究通過分析擊球時刻軀干扭轉(zhuǎn)角的變化情況來說明軀干的運動情況。軀干扭轉(zhuǎn)角越大,說明其軀干扭轉(zhuǎn)越緊,軀干周圍的肌肉拉伸程度越大,儲存更多的彈性勢能,對隨后的鞭打動作更有利。從圖4中和擊球時刻的身體姿勢圖可以看出:Misha的軀干扭轉(zhuǎn)角最大,說明使Misha的軀干扭轉(zhuǎn)的肌肉(腹內(nèi)斜肌、腹外斜肌、腹直肌、髂腰肌等)拉伸的程度較大,軀干扭轉(zhuǎn)得緊,儲存的彈性勢能大,對隨后的鞭打動作更有利;而黃國興軀干扭轉(zhuǎn)的角度最小,說明在揮拍擊球瞬間,他并沒有充分地利用轉(zhuǎn)體的力量,可能是為了盡快擊到球,沒有把擊球點和身體的位置調(diào)整好。從另一個層面上來說,軀干扭轉(zhuǎn)情況反映了被測對象的技術(shù)特點。由以上