中國女子板球投手投球技術(shù)的運(yùn)動學(xué)比較

劉靜民，鄧京捷，陳 嚴(yán)

中國女子板球投手投球技術(shù)的運(yùn)動學(xué)比較

劉靜民1，鄧京捷2，陳 嚴(yán)2

通過對2010年廣州亞運(yùn)會板球測試賽中國女隊7名主力投手技術(shù)的高速影像解析，從球速、投球臂角速度、投球步落地位置和步長、落地時身體姿態(tài)、球出手瞬間關(guān)節(jié)角等方面分析比較中國女投手的各項投球技術(shù)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：不同類型投手之間技術(shù)特征差異性明顯，快投手比旋轉(zhuǎn)投手的落地到球出手時間短；好投手比差投手落地位置和空中姿態(tài)穩(wěn)定性好。通過研究還發(fā)現(xiàn)部分投手存在球出手時膝關(guān)節(jié)彎曲、手臂彎曲等技術(shù)缺陷，以及前腳越過擊球線等技術(shù)犯規(guī)錯誤，提醒在比賽中應(yīng)引起注意。

板球；投手；投球技術(shù)；運(yùn)動學(xué)比較

1 研究目的

世界上許多國家開展廣泛的板球運(yùn)動在我國還是一個嶄新的運(yùn)動。中國自2005年開展板球運(yùn)動以來進(jìn)步較快，國家男、女板球隊均成為參加2010年廣州亞運(yùn)會正式比賽的8支球隊之一。板球是包括投球、擊球、傳接球、守樁等競技性較強(qiáng)的運(yùn)動，投球是最重要的技術(shù)。每支板球隊需要有4～5名優(yōu)秀投手，且投手的技術(shù)水平發(fā)揮直接影響到比賽勝負(fù)。目前對板球投手技術(shù)影像解析方面的研究國內(nèi)還未見文獻(xiàn)報道。澳大利亞的Sparrow, W.A.（2001）通過錄像分析投手的投球臂是否彎曲，與裁判和投手本人的判斷相比較；Ferdinands（2009）通過三維錄像分析快投手在投球步時的軀干彎曲、旋轉(zhuǎn)角度以及速度、加速度，并與投手背傷之間的關(guān)系進(jìn)行了研究；King, M. A.（2005）對澳大利亞的一流投手進(jìn)行了研究，主要針對投手的手臂動作進(jìn)行了三維圖像解析，判斷是否存在手臂彎曲造成的無效球問題。由此可見，采用錄像解析的方法可以發(fā)現(xiàn)投手技術(shù)中的缺陷并解決相應(yīng)技術(shù)問題，對訓(xùn)練有重要幫助。為了解中國板球投手的技術(shù)特點(diǎn)，對2010年廣州亞運(yùn)會測試賽中國女子板球隊最優(yōu)秀的7名投手技術(shù)進(jìn)行影像解析，分析投手在比賽中的技術(shù)發(fā)揮水平，發(fā)現(xiàn)問題，發(fā)掘潛力，為中國板球隊備戰(zhàn)亞運(yùn)會，提高投手實(shí)戰(zhàn)能力提供幫助。

2 對象和方法

2.1 研究對象

中國國家板球隊7名主力女投手，年齡23.4±1.5歲，身高1.70±0.17 m，體重62.3±9.1 kg。投手板球?qū)I(yè)訓(xùn)練年限平均為4年。

2.2 研究方法

在比賽現(xiàn)場用高速攝像機(jī)拍攝7名主力投手每次投球時的技術(shù)錄像，拍攝速度為240幅/s，拍攝目標(biāo)距離樁門60 m，與投手跑動路線水平垂直。用APSS系統(tǒng)做投手技術(shù)影像解析，用Dartfish軟件確定身體關(guān)節(jié)角度。

主要分析指標(biāo)：球速、投球臂從水平到垂直球出手角速度、投球步步長、后腳落地位置、前腳落地位置、后腳落地開始到球出手時間、前腳落地到球出手時間、后腳落地執(zhí)球臂與垂直線夾角、后腳落地非執(zhí)球臂與垂直線夾角、后腳落地軀干與垂直線夾角、后腳落地前大腿與垂直線夾角、后腳落地后腿膝角、前腳落地執(zhí)球手臂與垂直線夾角、球出手時刻執(zhí)球手臂與垂直線夾角、球出手時刻前支撐腿膝角、球出手時刻軀干與垂直線夾角等。

用SPSS17.0統(tǒng)計學(xué)軟件進(jìn)行方差分析和T檢驗(yàn)。

3 結(jié)果與分析

3.1 投手投球速度和角速度比較

從各投手的投球速度比較看，3號投手和2號投手的平均速度最快，達(dá)到93 km/h以上，明顯快于其他5名投手（P＜0.01）。6號和7號投手是旋轉(zhuǎn)球投手，球速較慢。5號投手為快投手，但速度與旋轉(zhuǎn)球投手7號之間沒有顯著性差異，說明5號投手球速較低，沒有發(fā)揮出快投手應(yīng)有的作用，需要提高（見表1）。

投手手臂從水平到垂直的角速度能反映出投手?jǐn)[臂速度快慢和投球過程中的爆發(fā)力和動作效率。投球時擺臂角速度越大，說明投手的力量素質(zhì)越強(qiáng)，球出手時的速度就越快。3號投手的投球角速度最大，達(dá)到1 454°/s，其次是2號投手，也達(dá)到1 261°/s，兩名投手的投球爆發(fā)力明顯高于其他投手（P＜0.01）。1號投手和6號投手沒有差異，但6號投手為旋轉(zhuǎn)投手，部分力量用于使球旋轉(zhuǎn)，說明6號投手發(fā)力效率較高；4、5、7號投手之間無顯著性差異。4號和5號投手的角速度明顯小于其他投手（P＜0.01）。

表1 7名女投手投球速度和角速度比較（x±s）Table Ⅰ Comparison between the Bowling Speed and Angle Speed of the 7 Women Bowlers （x±s）

3.2 投手投球步長度和落地穩(wěn)定性比較

從投手投球步長度比較看，1、2、3號投手的步長比其他投手長，三者之間步長沒有差異（P＞0.05）；5號和6號投手的步長比其他投手短（P＜0.01），兩人之間沒有差異。投球線與擊球線之間距離為1.22 m，由于2號投手投球步過長，有時會出現(xiàn)前腳越過擊球線的現(xiàn)象，造成比賽中無效投球的嚴(yán)重錯誤，讓對方擊球員“自由擊”，從而影響全隊防守技戰(zhàn)術(shù)的發(fā)揮，造成很大的損失，應(yīng)引起嚴(yán)重注意。

投手后腳落地的位置直接影響到投手的投球步發(fā)力技術(shù)以及前腳落地位置，因此后腳落地位置的一致性可以決定投手技術(shù)穩(wěn)定性。從各投手助跑起跳后腳落點(diǎn)位置的穩(wěn)定性看，投手7和投手3每次落地的位置幾乎一致，準(zhǔn)確性非常好；其他5名投手的每次后腳落地點(diǎn)位置穩(wěn)定性稍差，投手1的后腳落地準(zhǔn)確性有待提高。從各投手前腳落點(diǎn)位置的穩(wěn)定性看，投手6最穩(wěn)定；相比之下，投手1的變化最大，一致性較差（見表2）。

3.3 投球時機(jī)分析

后腳落地到球出手時間最長的是7號（0.365 s）和6號（0.329 s）兩名旋轉(zhuǎn)球投手。時間最短的是2號投手（0.257 s），也是投球速度最快的投手之一。每次投球從后腳落地到球出手時間穩(wěn)定性較好的是2號、3號和1號。

表2 7名女投手投球步參數(shù)比較（x±s）Table Ⅱ Comparison between the Parameters of the Bowling Strides of the 7 Women Bowlers（x±s）

前腳落地到球出手時間最長的是7號（0.151 s）。時間最短的是2號（0.101 s）。每次投球從前腳落地到球出手時間較穩(wěn)定的是3號、2號和1號（見表3）。

表3 投手投球時機(jī)比較（x±s）TableⅢ Comparison between the Bowlers' Bowling Time（x±s）

3.4 投手后腳落地瞬間身體姿態(tài)

投手在后腳落地瞬間的身體姿態(tài)可以看出投手技術(shù)特征，也反映出一定的平衡能力和身體穩(wěn)定性。執(zhí)球臂和非執(zhí)球臂與垂直線夾角最穩(wěn)定的是6號投手，每次投球的動作幾乎一致。4號投手的一致性較差。2、4、7號投手的軀干與垂直線夾角明顯比其他投手大（P＜0.01）。

投手后腳落地時腿的膝角可以反映投手的緩沖，1、2、3、5號投手的膝角相似，角度大，緩沖效果好，彎曲角度明顯高于4、6、7號選手（P＜0.01）（見表4）。

3.5 投手球出手瞬間身體姿態(tài)

投手投球時前面的腿起重要的支撐作用，球出手瞬間膝關(guān)節(jié)必需完全伸直，如有彎曲會使作用于球的力被支撐腿緩沖掉一部分，造成“塌陷”，嚴(yán)重影響球的出手速度和旋轉(zhuǎn)。經(jīng)過錄像解析發(fā)現(xiàn)，5號投手前支撐腿膝關(guān)節(jié)在球出手瞬間有明顯彎曲，膝角為155.8°，與其他投手膝關(guān)節(jié)幾乎完全伸直相比存在明顯技術(shù)缺陷，需要改進(jìn)。

手臂與垂直線夾角反映出球出手的早晚，與投手的技術(shù)特點(diǎn)有關(guān)。1號和2號投手角度較大，球出手較晚，兩名投手球出手速度也是最快；6號和7號投手角度小，球出手時間較早，與旋轉(zhuǎn)球的技術(shù)特點(diǎn)明顯不同。

7 號投手在球出手瞬間軀干傾角最大，1號和3號的傾角也較大，與投手的發(fā)力特點(diǎn)相關(guān)，形成了自己的技術(shù)特點(diǎn)（見表5）。板球技術(shù)要求投手在從水平至球出手過程中手臂必需伸直，肘關(guān)節(jié)不能有明顯的變化。經(jīng)錄像分析發(fā)現(xiàn)，2號投手的手臂有時彎曲且角度較大，達(dá)到140°，在比賽中會被裁判判罰無效球，造成投球失分，從而影響成績。

表4 投手后腳落地瞬間身體姿態(tài)比較（x±s）TableⅣ Comarison between the Body Gesture of the Bowlersat the Moment of Back Foot Landing （x±s）

表5 投手球出手瞬間身體姿態(tài)比較Table Ⅴ Comparison between the Body Gesture of the Bowlers at the Moment of Ball Releasing

4 結(jié)論

通過影像解析發(fā)現(xiàn)不同類型投手之間存在著明顯技術(shù)特征差異：（1）快投手的球速和角速度明顯快于旋轉(zhuǎn)投手的球速和角速度，不同快投手之間的球速差異較大，反映出投手不同的能力和訓(xùn)練水平；（2）快投手從腳落地到球出手之間時間較短，旋轉(zhuǎn)投手從腳落地到球出手時間較長；（3）高水平投手落地位置和空中姿態(tài)穩(wěn)定性好于較低水平投手。

經(jīng)過對中國女子板球投手錄像技術(shù)解析，不僅找到了板球投球不同階段的技術(shù)特征，而且發(fā)現(xiàn)了部分投手存在的技術(shù)缺陷。這些投手在緊張比賽時所忽略的投球技術(shù)動作中的微小差異和失誤，教練員在平時訓(xùn)練中將很難靠肉眼識別。因此，通過對投手在實(shí)戰(zhàn)中投球技術(shù)的分析，可以幫助教練員們發(fā)現(xiàn)和解決運(yùn)動員在訓(xùn)練中難以注意到的問題，使這些投手在訓(xùn)練和比賽中不斷克服缺陷達(dá)到更高的水平。

在拍攝比賽錄像時，由于受到板球場地較大不能進(jìn)入場地的限制，拍攝距離較遠(yuǎn)，可能會造成分析誤差，在距離計算時已通過場地上固定標(biāo)志物的尺寸進(jìn)行了修正調(diào)整。

[1]Sparrow, W.A., Shemmell, J., & Shinkfield, A.J. (2001). Visual perception of action categories and the "bowl-throw" decision in cricket. Journal of Science and Medicine in Sport, 4 (2): 233-244.

[2]Rene?? E.D. Ferdinands, UweKersting , R.N.Marshall. (2009). Three-dimensional lumbar segment kinetics of fast bowling in cricket. Journal of Biomechanics, 42 : 1616-1621.

[3]King, M. A. and Yeadon, M. R. (2005). Independent bowling analysis of James Kirtley[R], Loughborough University, ECB, National Academy,

(責(zé)任編輯：何聰)

Kinematic Comparative Study on Bowling Technique of Chinese Women Cricket Bowlers

LIU Jing-min1, DENG Jing-jie2, CHEN Yan2
(Department of Physical Education, Tsinghua University, Beijing 100084 China)

With hi-speed video of 7 core bowlers of Chinese Women's Cricket Team in the cricket event before the 2010 Asian Games, the authors tried to analyze the bowling technique of the Chinese women bowlers from the aspects of bowling speed, angle speed of the bowling arm, bowling stride position and length, body gesture at landing, joint angle at the moment of releasing the ball, etc. The result shows that significant difference exists between the technical characteristics of the different-type bowlers. The time from landing to ball releasing of the fast bowlers is shorter than that of the spin bowlers. The landing position and body gesture of the elite bowlers before landing are more stable than those of the lower-level bowlers. Furthermore, some technical deficiencies such as knee collapse at ball releasing, bending elbow and front foot fault are worth notice.

cricket; bowler; bowling technique; kinematic comparison

G804.6

A

1006-1207(2010)06-0037-03

2010-11-06

亞洲板球聯(lián)合會的專項資助

劉靜民，男，博士，副教授.主要研究方向：運(yùn)動生物力學(xué).

1.清華大學(xué)體育部，北京 100084；2.廣東省體育科學(xué)研究所， 廣州 510663