國內(nèi)男子網(wǎng)球正手擊球技術(shù)動(dòng)作特征分析

國內(nèi)男子網(wǎng)球正手擊球技術(shù)動(dòng)作特征分析

網(wǎng)播是一個(gè)技術(shù)較強(qiáng)的項(xiàng)目。通過參加高水平職業(yè)比賽，可以看出優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員的技術(shù)行為是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化過程。隨著成績(jī)的提高，技術(shù)進(jìn)步也在不斷變化和完美。結(jié)果表明，技術(shù)動(dòng)作對(duì)于提高運(yùn)動(dòng)員的水平非常重要。在網(wǎng)球的基本技術(shù)中,正手被視為發(fā)球后最重要的一項(xiàng)技術(shù),優(yōu)秀選手使用強(qiáng)有力的正手擊球技術(shù),在比賽中可以占據(jù)有力位置,抑制對(duì)手發(fā)揮,從而成為克敵制勝的有力武器。由于網(wǎng)球?qū)儆陂_放性項(xiàng)目,為應(yīng)對(duì)不同的來球,選手每次擊球的技術(shù)動(dòng)作都不可能完全的相同,而選手身體素質(zhì)的差異,也會(huì)使得整體的技術(shù)動(dòng)作趨于個(gè)性化,但無論選手的水平如何,技術(shù)動(dòng)作的改進(jìn)都需要遵從擊球的力學(xué)原理,這是決定技術(shù)水平的關(guān)鍵因素。由于當(dāng)今網(wǎng)球比賽選手的擊球速度越來越快,對(duì)選手技術(shù)動(dòng)作的合理性很難從直觀上加以評(píng)判,進(jìn)一步準(zhǔn)確的分析需要借助儀器設(shè)備的輔助。而現(xiàn)代化的運(yùn)動(dòng)采集與分析系統(tǒng),可以方便快捷的采集并處理3D數(shù)據(jù)圖像,為更為細(xì)致準(zhǔn)確的技術(shù)分析提供了有利條件?；诖?應(yīng)用Qualisys動(dòng)作捕捉系統(tǒng)和QMT分析管理軟件針對(duì)國內(nèi)網(wǎng)球選手正手擊球技術(shù)運(yùn)動(dòng)學(xué)特征展開研究,旨在了解與擊球技術(shù)動(dòng)作相關(guān)的關(guān)節(jié)角度,線速度和角速度等運(yùn)動(dòng)學(xué)特征,揭示不同水平選手技術(shù)動(dòng)作的差異,并進(jìn)一步認(rèn)識(shí)影響正手擊球速度的核心要素,為選手改進(jìn)與完善技術(shù)動(dòng)作提供有力依據(jù)。1研究對(duì)象和方法1.1研究主題1.2測(cè)試方法見表3,2a1.2.1文獻(xiàn)資料法查閱中國知網(wǎng)、萬方數(shù)據(jù)庫、谷歌學(xué)術(shù)、EBSCO運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)庫。以網(wǎng)球、正手技術(shù)為關(guān)鍵詞,檢索2004—2014年國內(nèi)外刊載的相關(guān)文獻(xiàn),根據(jù)文章的內(nèi)容對(duì)檢索到的論文進(jìn)行篩選,最終得到相關(guān)的研究51篇。在認(rèn)真查閱原文的基礎(chǔ)上,對(duì)所檢論文進(jìn)行了綜合分析,為研究提供了必要的理論依據(jù)。1.2.2測(cè)量法1.2.2.1測(cè)試儀器應(yīng)用瑞典產(chǎn)Qualisys-MCU400運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)對(duì)選手正手擊球技術(shù)進(jìn)行測(cè)試,采樣率為200Hz。8個(gè)鏡頭圍繞場(chǎng)地的一周放置于指定位置以便保證準(zhǔn)確的識(shí)別標(biāo)記,坐標(biāo)(x,y,z軸)的交叉點(diǎn)為底線中點(diǎn)。y軸為受試者面向球網(wǎng)方向,x軸正向朝右并垂直于z軸。1.2.2.2測(cè)試流程測(cè)試前,向測(cè)試對(duì)象介紹測(cè)試流程,讓選手熟悉測(cè)試環(huán)境,完成個(gè)人的熱身運(yùn)動(dòng)。在測(cè)試過程中,選手使用自己的球拍以便保持最佳擊球感覺。使用發(fā)球機(jī)控制球的水平速度(25m/s)、方向、軌跡,讓選手練習(xí)擊球熟悉場(chǎng)地環(huán)境。選手站在底線位置,向?qū)γ鎴?chǎng)地指定區(qū)域(中路深區(qū))擊20個(gè)球,鼓勵(lì)選手的擊球質(zhì)量盡可能與正式比賽保持一致。選擇每名受試者的6次最佳擊球(相對(duì)擊球速度最快,擊球落地進(jìn)入指定區(qū)域),并參考選手的拍頭速度經(jīng)行分析。1.2.2.3數(shù)據(jù)采集測(cè)試中39個(gè)馬克球(直徑25mm)被安置在每名測(cè)試對(duì)象指定的解刨學(xué)部位。另外4個(gè)馬克球(直徑14mm)至于球拍上(拍頭、3點(diǎn)位置、9點(diǎn)位置、右側(cè)3點(diǎn)與9點(diǎn)之間的位置)。受試者穿著緊身短褲,沒有穿上衣,以便限制馬克球可能由于肌肉和組織的運(yùn)動(dòng)變化發(fā)生位移。1.2.2.4相關(guān)指標(biāo)定義髖關(guān)節(jié)的連線和肩關(guān)節(jié)的連線為髖關(guān)節(jié)中心和肩關(guān)節(jié)中心的水平面,分別代表髖關(guān)節(jié)和肩關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)幅度。當(dāng)擊球時(shí),2肩或髖2側(cè)連線平行于底線時(shí)記為90°。后擺結(jié)束時(shí),肩、髖向后轉(zhuǎn)動(dòng)至垂直于底線,記做180°。拍頭與持拍手肩部的水平面,為球拍連線,當(dāng)記錄為0°意味著球拍指向球網(wǎng)(向前揮拍結(jié)束時(shí))。后擺結(jié)束時(shí),分離角代表肩、髖連線之間的差異。3.2.3數(shù)理統(tǒng)計(jì)法對(duì)正手擊球相關(guān)運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、分類和匯總,對(duì)有效數(shù)據(jù)經(jīng)行篩選。使用SPSS13.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,使用重復(fù)測(cè)量方差分析,檢測(cè)兩組選手正手擊球運(yùn)動(dòng)學(xué)上的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)過程中P<0.05被認(rèn)為具有顯著性差異。效果量(η2)分為3個(gè)水平,η2>0.01為效果量小,η2>0.06為效果量中,η2>0.14被認(rèn)為效果量大。2正手動(dòng)作技術(shù)動(dòng)作的影響不同動(dòng)作階段的臨界點(diǎn),稱為動(dòng)作技術(shù)的特征畫面,通過動(dòng)作畫面特征分析可以揭示出整個(gè)技術(shù)動(dòng)作的質(zhì)量,可作為技術(shù)診斷的重要依據(jù)。動(dòng)作分析之前首先要定義動(dòng)作階段和畫面特征。動(dòng)作階段定義為球拍開始前揮至球拍平行向前移動(dòng)的結(jié)束時(shí)刻。由此確定出3個(gè)特點(diǎn)畫面,后擺(后擺結(jié)束,準(zhǔn)備向前揮拍時(shí)刻),擊球(向前揮拍,拍面與球網(wǎng)平行時(shí)刻)、隨揮(隨揮初期,向前揮拍結(jié)束時(shí)刻)。2.1后擺結(jié)束研究中引拍結(jié)束時(shí)刻定義為球拍準(zhǔn)備向前(水平方向)揮拍的前一刻。正手擊球向后引拍的主要目的是為了向前發(fā)力擊球做準(zhǔn)備。后擺結(jié)束時(shí)刻預(yù)示著向前揮拍的開始,在這一時(shí)刻需要形成良好的擊球預(yù)備姿勢(shì),為下一步擊球創(chuàng)造有力的條件。研究結(jié)果顯示,在后擺結(jié)束時(shí)刻2組不同水平選手各關(guān)節(jié)角度并不存在顯著性差異(p>0.05)。選手的后擺引拍方式,與向前擊球速度的提高密切相關(guān),其中后擺結(jié)束時(shí)刻肩連線、髖連線以及球拍轉(zhuǎn)動(dòng)的角度等指標(biāo)是教練員所需要關(guān)注的重點(diǎn)。研究發(fā)現(xiàn)2組選手在后擺結(jié)束時(shí)刻,2肩和2髖的轉(zhuǎn)動(dòng)幅度要比小于國外的研究結(jié)果。選手后擺結(jié)束時(shí)刻肩連線與髖連線的角度,與選手的軀干轉(zhuǎn)動(dòng)范圍有關(guān),同時(shí)也受到下肢動(dòng)作的影響?，F(xiàn)代正手擊球技術(shù)鼓勵(lì)選手更多的使用開放式步法擊球,需要把身體完全的轉(zhuǎn)動(dòng)到背對(duì)球網(wǎng),如果下肢沒有參與轉(zhuǎn)動(dòng),將會(huì)限制軀干的轉(zhuǎn)動(dòng)幅度。軀干轉(zhuǎn)動(dòng)幅度減小意味著選手施加到球上力量將被限制,同時(shí)對(duì)于肌肉彈性勢(shì)能的釋放也會(huì)減少。如果教練要求選手在引拍過程中把身體轉(zhuǎn)動(dòng)到背對(duì)球網(wǎng),這時(shí)候容易導(dǎo)致選手失去身體支撐的重心,所以動(dòng)態(tài)平衡是另一個(gè)需要關(guān)注的重要因素。選手在后擺結(jié)束時(shí)刻肩的轉(zhuǎn)動(dòng)幅度通常會(huì)大于髖的轉(zhuǎn)動(dòng)幅度,這一指標(biāo)以肩髖分離角呈現(xiàn),肩髖分離角越大,說明選手軀干的擰轉(zhuǎn)幅度更大。將軀干肌肉向反方向拉伸,將在不影響收縮力的情況下,會(huì)對(duì)收縮的速度產(chǎn)生良好的影響。在前人關(guān)于高爾夫擊球的研究中提出,肩髖分離角比單純注重肩的轉(zhuǎn)動(dòng)幅度更為重要,優(yōu)秀高爾夫選手與一般選手相比,擊球的速度更快距離也更遠(yuǎn),他們技術(shù)動(dòng)作的共同特征為具有更大的肩髖分離角。本研究中數(shù)據(jù)顯示,優(yōu)秀選手的分離角與一般選手相比,沒有顯著性差異。這意味著在正手擊球過程中,更大的分離角的確拉伸了軀干的肌肉,但是并不一定預(yù)示可以提高球拍的速度。前人的研究中顯示,引拍到向前揮拍之間的動(dòng)作銜接的簡(jiǎn)潔流暢非常重要,10%~20%額外的球拍速度是在拉伸———收縮周期后達(dá)到的。如果一個(gè)動(dòng)作的拉伸與收縮階段停頓過長(zhǎng),能量就會(huì)損失。在擊球過程中,后擺至前揮階段如果有1s的停頓就會(huì)損失大于50%的能量,4s停頓后則幾乎消耗掉所有的能量,所以動(dòng)作的銜接和連貫也是影響著最后擊球效果的關(guān)鍵因素。盡管球拍轉(zhuǎn)動(dòng)距離加大,必然會(huì)對(duì)擊球的速度有所提高,但是高水平組選手并沒有通過加大球拍的轉(zhuǎn)動(dòng)角度來提高擊球的速度?，F(xiàn)代網(wǎng)球比賽中球速越來越快,要求選手在技術(shù)動(dòng)作上有所調(diào)整,后擺拉拍幅度不宜過大,以保證準(zhǔn)備擊球的時(shí)間充分。在引拍結(jié)束時(shí)刻,2組選手球拍的轉(zhuǎn)動(dòng)角度和屈肘的角度的標(biāo)準(zhǔn)差很大,這揭示出選手會(huì)根據(jù)來球的具體情況對(duì)后擺引拍做出調(diào)整,討論后擺的固定技術(shù)動(dòng)作形式并沒有實(shí)際的意義。后擺結(jié)束時(shí)刻選手的肘關(guān)節(jié)和球拍轉(zhuǎn)動(dòng)角度的組內(nèi)變異系數(shù)很大,意味著擊球是在不斷變化中的,這主要是基于擊球中動(dòng)力系統(tǒng)理論。Lindinger指出現(xiàn)代教學(xué)的核心是如何根據(jù)變化調(diào)整自我的組織形式,而不是訓(xùn)練固定的動(dòng)作技術(shù)模式。不僅選手是在不斷變化中的,而且網(wǎng)球項(xiàng)目本身也是在不斷變化中的,所以基本不可能討論擊球動(dòng)作與擊球效果的等同問題。即使測(cè)試的環(huán)境與真實(shí)的比賽場(chǎng)景相似,選手也必須不斷的調(diào)整適應(yīng)球場(chǎng)上的細(xì)微變化,因此,快速的適應(yīng)能力可能也會(huì)成為區(qū)分優(yōu)秀選手和一般的關(guān)鍵因素。2.2擊球后擺結(jié)束后,選手就進(jìn)入了向前揮拍階段,向前揮拍需要把身體各環(huán)節(jié)的動(dòng)量通過球拍傳遞到球上。向前揮拍最為重要的一個(gè)畫面特征為觸球時(shí)刻,此時(shí)刻選手的技術(shù)動(dòng)作特征將對(duì)擊球的效果產(chǎn)生重要的影響。表2顯示,擊球時(shí)刻優(yōu)秀選手的球拍水平速度快于一般選手,且存在顯著差異(p<0.05),效果量大(η2=0.54),另一方面,優(yōu)秀選手擊球時(shí)肩的水平速度與一般選手相比也存在顯著差異(p<0.05),效果量大(η2=0.54)。球拍向球傳遞動(dòng)量是影響拍頭速度的主要因素。因此,高水平選手應(yīng)趨向于能產(chǎn)生更快的拍頭速度并因此提高球速。球速的提高可以減少對(duì)手的準(zhǔn)備時(shí)間,向?qū)κ质┘痈嗟膲毫?有利于選手在場(chǎng)上占據(jù)主動(dòng)。研究結(jié)果顯示與一般水平組選手相比,高水平組選手在擊球瞬間能產(chǎn)生更快的拍頭速度(圖1),并存在顯著性差異。這與前人的研究結(jié)果一致,認(rèn)為擊球時(shí)球拍的速度與選手的水平密切相關(guān),高水平選手傾向于更快的拍頭速度。在2組選手之間比較肩連線、髖連線和球拍的角度并沒有發(fā)現(xiàn)顯著性差異。兩組選手在擊球時(shí),肘關(guān)節(jié)的位置基本保持穩(wěn)定。而握拍的方式同樣決定著屈肘的角度,前人研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),西方式握拍的選手擊球時(shí)屈肘大概60°~80°,屈肘的幅度越大,越利于上肢轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生慣性。另外,有研究表明肘的角速度與腕的線速度成正相關(guān),但是對(duì)于球拍的速度貢獻(xiàn)不大。雖然擊球時(shí)選手是處于伸腕狀態(tài),但在擊球前一刻開始屈腕,這可能會(huì)對(duì)腕的線速度產(chǎn)生影響,屈腕對(duì)與拍頭速度的貢獻(xiàn)大約有25%,但在本研究并不針對(duì)此問題進(jìn)行深入分析。由于肩關(guān)節(jié)是軀干的止點(diǎn),軀干的轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)對(duì)肩的速度產(chǎn)生積極的影響,同時(shí)提高球拍的速度。本研究中,與一般選手相比,優(yōu)秀選手在擊球瞬間表現(xiàn)出更快肩部水平速度,且效果量大,而肩部水平速度的加快對(duì)球拍速度的提高有著積極的影響兩組選手擊球瞬間的軀干的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度并不存在顯著性差異,這與前人的研究結(jié)果不同。需要重視的是在前人的研究中提到軀干的轉(zhuǎn)動(dòng)和肩的線速度呈正相關(guān),同時(shí)軀干的轉(zhuǎn)動(dòng)也對(duì)肩的旋內(nèi)產(chǎn)生影響,這是由于在軀干轉(zhuǎn)動(dòng)前,肩部被拉伸。在向前揮拍的早期,由于軀干的轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)造成肩部的旋外,在正手揮拍過程中,肩部將承受最大負(fù)荷,特別是手臂處于水平內(nèi)收的狀態(tài)下。由此可見肩部肌肉穩(wěn)定性的重要性,良好的肩部肌肉穩(wěn)定性一方面可以防止損傷的發(fā)生,另一方面也有助于軀干速度的傳遞。在國外的相關(guān)研究中,其中一個(gè)最重要的發(fā)現(xiàn)是擊球時(shí)軀干的角速度與擊球時(shí)的球拍速度密切相關(guān)。一直以來軀干的轉(zhuǎn)動(dòng)是研究人員關(guān)注的重點(diǎn),擊球過程中后腿的伸展釋放出能量,促使髖部的轉(zhuǎn)動(dòng),之后軀干上部的轉(zhuǎn)動(dòng)也會(huì)帶動(dòng)肩的轉(zhuǎn)動(dòng),無論選手的水平如何,使用什么樣的站位方式軀干的轉(zhuǎn)動(dòng)與球拍的速度高度相關(guān)。Nesbit的研究發(fā)現(xiàn),正手關(guān)閉式擊球后腿膝關(guān)節(jié)的活動(dòng)幅度,與軀干的向前轉(zhuǎn)動(dòng)量呈中度相關(guān)。另外,軀干轉(zhuǎn)動(dòng)前肩部肌肉的伸展性,下肢部分的轉(zhuǎn)動(dòng)和軀干的轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)最后的拍頭速度有接近10%的貢獻(xiàn)率。應(yīng)該把這樣的現(xiàn)象理解為,軀干的轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)于球拍速度的貢獻(xiàn)率最大。但是,在本研究中,并不能從擊球時(shí)刻軀干轉(zhuǎn)動(dòng)速度上區(qū)分高水平選手和一般水平選手,這與國外的研究結(jié)果截然不同,國外研究發(fā)現(xiàn)頂尖的網(wǎng)球選手在擊球瞬間軀干的轉(zhuǎn)動(dòng)速度明顯快于高水平選手,而軀干轉(zhuǎn)動(dòng)速度的提高是產(chǎn)生肩部水平速度以及拍頭速度的關(guān)鍵。軀干質(zhì)量較大,與四肢相比能產(chǎn)生更大的動(dòng)量,應(yīng)該成為擊球速度貢獻(xiàn)的重要因素,如果選手不能充分利用軀干的轉(zhuǎn)動(dòng)速度,而僅僅通過肩部的發(fā)力將對(duì)球速的提高將非常有限,而且容易讓肩部過度負(fù)荷,造成損傷。理想的發(fā)力模式應(yīng)該是充分利用全身動(dòng)力鏈,擊球力量的產(chǎn)生并不是單純依靠身體某個(gè)環(huán)節(jié),而是由一系列環(huán)節(jié)的順序疊加并最終傳至拍頭。2.3隨揮隨揮的作用之一是緩沖上一階段產(chǎn)生的動(dòng)量。選手向前揮拍時(shí),提高肌肉的力量以加速向前揮拍,但觸球后,則需要通過對(duì)側(cè)肌肉群的強(qiáng)力收縮來減小手臂和球拍的動(dòng)量以停止其運(yùn)動(dòng)。在此階段肌肉呈現(xiàn)離心收縮狀態(tài),如果肌肉力量不足則容易出現(xiàn)損傷。球拍和球的撞擊過程中,球拍的動(dòng)量用于改變球的直線動(dòng)量。網(wǎng)球觸球持續(xù)的時(shí)間非常短,而且不能夠延長(zhǎng),球拍在擊球時(shí)的速度對(duì)于球拍到球的動(dòng)量轉(zhuǎn)移具有重要的作用。增加動(dòng)量的主要的方法就是盡可能長(zhǎng)時(shí)間的維持在擊球方向上作用于球拍的力,增加球拍的動(dòng)力進(jìn)而增加球的動(dòng)量。如果沒有隨揮動(dòng)作或者隨揮動(dòng)作很短,則必然會(huì)減慢擊球的球拍速度,而球拍速度的最大值出現(xiàn)在擊球的瞬間,隨揮動(dòng)作能夠使球拍盡可能長(zhǎng)時(shí)間的跟隨球拍的預(yù)定軌跡。本研究把向前揮拍結(jié)束時(shí)刻作為隨揮階段,定義為拍頭向前水平方向的結(jié)束。隨揮階段優(yōu)秀選手與一般選手肩和髖的連線并不存在顯著性差異(p>0.05)(表3)。選手的隨揮方式存在很大的個(gè)體差異,主要取決于握拍方式,擊球的類型,以及戰(zhàn)術(shù)需要。研究結(jié)果顯示,隨揮向前結(jié)束時(shí)刻兩組不同水平選手之間肩連線和髖連線的角度并不存在顯著性差異(p>0.05),這與國外的研究結(jié)果有所不同。Landlinger的研究發(fā)現(xiàn)優(yōu)秀選手隨揮時(shí)肩連線角和髖的連線角都明顯比一般選手更靠前,原因可能是優(yōu)秀選手在擊球時(shí)軀干和髖部的角速度更快,所以在隨揮階段需要更多的緩沖。在本研究中,由于優(yōu)秀選手的擊球時(shí)軀干和髖部的角速度并沒有明顯高于一般選手,所以在隨揮前段兩組選手肩連線和髖連線也并沒有存在顯著差異。通常在隨揮過程中當(dāng)髖部和軀干轉(zhuǎn)動(dòng)充分時(shí),選手的后腳前移,這是由于生高的線動(dòng)量同樣會(huì)導(dǎo)致上步,這一方面有助于緩沖身體局部的運(yùn)動(dòng)速度,