乒乓球正手反拉高吊弧圈球與前沖弧圈球技術差異性的運動學分析

趙國成，張 檣，李 鄭

?體育教育訓練學

乒乓球正手反拉高吊弧圈球與前沖弧圈球技術差異性的運動學分析

趙國成1，張 檣2，李 鄭3

（1.沈陽建筑大學 體育部，遼寧 沈陽110168；2.沈陽體育學院運動訓練學院，遼寧 沈陽110102；3.大連海洋大學 體育部，遼寧 大連116023）

通過使用美國APAS三維立體影像解析系統(tǒng)，獲取遼寧省乒乓球隊男隊優(yōu)秀運動員正手反拉高吊和前沖兩項弧圈技術動作及球運行軌跡的運動學參數(shù)，從運動員基本技術動作入手，對反拉高吊與前沖弧圈技術進行系統(tǒng)直觀的論述。通過對兩項技術中運動員下肢、重心、上肢及球拍運動學參數(shù)進行系統(tǒng)的分析，并結合運動生物力學找出兩項技術及其每個環(huán)節(jié)運動的特征和差異，來闡述對作用球產(chǎn)生的不同運動學效應，為乒乓球正手反拉弧圈球技術動作的教學和訓練提供理論及數(shù)據(jù)參考。

乒乓球；正手反拉；高吊弧圈球；前沖弧圈球；差異性；運動學分析

弧圈球技術作為當今的“主流”技術，深深影響著當今“乒壇”的技術格局［1］?；∪η蚣夹g發(fā)展至今，按擊球方位區(qū)分有正手弧圈球、反手弧圈球；按旋轉特點區(qū)分有高吊弧圈球、前沖弧圈球、側旋弧圈球、正膠小弧圈球等［2］。正手反拉高吊與反拉前沖弧圈球技術是高水平運動員必須掌握的先進技術。因此，筆者從運動生物力學、運動解剖學方面出發(fā)，對兩種技術動作特點及其差異性進行研究，從而為運動員和廣大乒乓球業(yè)余愛好者學習反拉高吊與前沖弧圈球技術提供更直觀的表述，為教師的教學和教練員的訓練提供理論依據(jù)，從而幫助他們突破“瓶頸”。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

遼寧省隊一隊乒乓球男隊員7人，均為右手兩面弧圈打法，正手均為反膠。

1.2 研究方法

1.2.1 文獻資料法 根據(jù)研究內(nèi)容查閱國內(nèi)外有關文獻，掌握有關正手反拉高吊與前沖弧圈技術的相關資料，以及三維攝影、運動學解析等方面的文獻資料。

1.2.2 專家訪談法 通過電話、面談等方式，訪問部分教練員、運動員、生物力學專家，了解實驗、訓練方法、手段等方面的相關問題。

1.2.3 運動影像分析法 拍攝器材：兩臺高速攝像機、三維框架、兩臺筆記本、三個三腳架、兩臺新聞燈、乒乓球臺拍等。拍攝內(nèi)容：運用兩臺高速攝像對乒乓球運動員正手反拉高吊、前沖弧圈球技術動作進行運動學實驗研究測試。拍攝方法：兩臺高速攝像機同時對運動員正手反拉弧圈球技術動作進行錄制，拍攝頻率為250／s，每次采集時間為4～6s。

1.2.4 數(shù)理統(tǒng)計法 運用Excel 2003和SPSS 17.0對實驗數(shù)據(jù)進行處理分析和統(tǒng)計檢測。

2 結果與分析

2.1 對運動員下肢的運動學分析

2.1.1 右側下肢關節(jié)角度對比分析 從圖1可知，右踝關節(jié)的角度變化其中反拉高吊弧圈球時右踝關節(jié)角度略大于反拉前沖弧圈球，但變化不明顯。而膝關節(jié)的角度都成遞增趨勢，其反拉前沖時膝關節(jié)角度遞增的幅度較大。髖關節(jié)角度在整體看來是呈下降趨勢，主要是因為身體前傾，上體與下體夾角變小，且反拉高吊時，右髖的角度要更小一些，因為弧線較短的高吊來球，在進行反拉時候要適當迎前，比反拉前沖時更突出身體對擊球點的把握。

2.1.2 下肢右側各關節(jié)點的速度變化分析 從圖2可以看出，右側踝關節(jié)在進行反拉兩種不同來球時，速度均呈下降趨勢。反拉高吊弧圈球時，速度較低，且速度變化不大。反拉前沖弧圈球時，速度整體高于反拉高吊弧圈球。在反拉高吊弧圈球時，右膝關節(jié)的速度呈現(xiàn)出拋物線圖像，速度最小時為引拍結束時刻，后又迎球擊球，速度迅速增大。在反拉前沖弧圈球時，由于來球速度較快，力量較高吊弧圈球大，右膝關節(jié)在反拉前沖弧圈球時，速度迅速下降，直至動作完成。右髖關節(jié)的速度也呈現(xiàn)出遞減趨勢。

2.1.3 身體重心變化分析 從圖3可以看出，反拉前沖弧圈球在整個過程中都位于反拉高吊弧圈球曲線的上方，只有在82幀左右兩條曲線才有交集且反拉前沖弧圈球曲線快速上升。反拉前沖弧圈球技術的重心在準備階段就高于反拉前沖弧圈球技術，同時在引拍、準備擊球過程中，二者重心同時下降，準備動作完成時刻重心降至最低。擊球時刻二者重心均迅速升高，其中反拉前沖弧圈球重心高度變化較大，至擊球結束時刻重心較反拉高吊弧圈球高很多。

2.2 軀干的運動學分析

軀干在體育運動中是動力傳遞的“樞紐”，是評定擊球質量的一項重要指標［3］。因此，如何有效地將下肢力量傳遞到上肢，且保持重心的平穩(wěn)，是優(yōu)秀運動員必須具備的能力。

表1 軀干扭轉角各階段角度及最大值 （N＝7）單位：（°）

如表1所示，在揮拍開始時刻，反拉高吊弧圈球與反拉前沖弧圈球技術動作軀干扭轉角分別是（25.3±1.6）°和（22.1±2.4）°，最大值出現(xiàn)在揮拍初始時刻。這表示軀干周圍肌群在引拍結束階段已經(jīng)儲存了大量的勢能。但兩者在軀干扭轉幅度上面存在差異，反拉高吊弧圈球軀干在引拍結束階段大于反拉前沖弧圈球動作角度。因此在儲存動能的效果上不同（反拉高吊大于反拉前沖）。反拉高吊弧圈球技術過程中，摩擦球至關重要，需要球拍與球充分接觸才能達到抵制來球旋轉的目的。因為來球具有強烈的旋轉，使來球準確無誤的回到設想的球臺落點，小臂的快速收縮，發(fā)力的集中是要點。在揮拍末期兩者軀干扭轉角度分別是（11.2±1.3）°和（13.3±2.4）°。兩者角度都呈下降趨勢，勢能均轉換成動能，并經(jīng)過軀干轉動傳遞至上肢，最終作用于來球。

2.3 右側上肢運動學分析

2.3.1 上肢右側各關節(jié)的角度變化分析 （1）揮拍開始時刻上肢右側各關節(jié)角度分析。上肢各個關節(jié)作為動力傳動鏈，在做好充分的引拍動作后，由于軀干右轉，增大了相應的動力肌肉收縮的初長度，從而為擊球時獲得較大的能量做準備［4］。在揮拍初始階段，反拉高吊弧圈球與反拉前沖弧圈技術動作在肘關節(jié)環(huán)節(jié)相差22°（表2）。反拉高吊弧圈球在揮拍初始階段，肱三頭肌的初始長度被拉長的相對大些，增大牽張度，加大了收縮力，從而使反拉高吊弧圈球獲得更多的動能，為前臂快速的收縮做了充分準備。（2）擊球時刻上肢右側關節(jié)角度分析。在反拉兩種弧圈球擊球的瞬間，肩關節(jié)角度從開始階段到擊球瞬間拉高吊時肩關節(jié)角度增大（表3），正手反拉高吊與反拉前沖弧圈球技術中的肘關節(jié)在擊球時刻關節(jié)角度分別是（111.96±7.6）°、（97.60±11.2）°。反拉高吊弧圈球技術中肘關節(jié)在此時刻減少了37°，而反拉前沖弧圈球技術當中肘關節(jié)角度減少了29°。反拉高吊技術由于在起始階段被拉長的肌肉相對較長，獲得更大的動能［5］。由于高吊肩關節(jié)的向前的內(nèi)旋，肘關節(jié)角度才會在擊球時刻突然劇減28.97°。在迎球過程中，加大了前沖的力量傳遞。在腕關節(jié)反拉前沖弧圈球與反拉高吊弧圈球的角度分別是（171.29±3.6）°、（175.92±3.2）°，反拉高吊與反拉前沖弧圈球技術中腕關節(jié)角度都在增大，它們分別是9.09°、5.60°。正手反拉高吊弧圈球和前沖弧圈球技術中，手腕在肘的帶動下迅速內(nèi)收，同時手指由放松抓拍調(diào)整為相對緊握拍柄，這期間有一個類似與羽毛球的“二次抓拍”過程，拍面保持合適的角度達到加大摩擦的目的將下肢傳遞給上肢的動能轉化為球的力量。（3）揮拍結束時刻上肢右側各關節(jié)角度分析。如表4所示，在整個揮拍階段中，反拉高吊弧圈球與反拉前沖弧圈球技術的肩關節(jié)角度一直在增大，在揮拍末期肩關節(jié)高于反拉前沖弧圈球技術。兩者的肘關節(jié)角度分別為（89.71±5.5）°、（89.04±5.9）°。肘關節(jié)角度一直在減少。

表2 揮拍開始時刻上肢各關節(jié)角度（N＝7）單位（°）

表3 擊球時刻上肢右側各關節(jié)角度（N＝7）單位（°）

表4 揮拍結束時刻上肢各關節(jié)角度（N＝7）單位（°）

2.3.2 上肢右側各關節(jié)的速度變化分析 （1）揮拍開始時刻上肢右側各關節(jié)速度分析。如表5所示，在揮拍開始時刻，正手反拉高吊弧圈球與反拉前沖弧圈球技術肩關節(jié)的速度依次遞增但存在差異，說明來自下肢的力量傳導經(jīng)過軀干扭轉拉伸獲得的動能已經(jīng)作用到大臂、前臂及手腕關節(jié)，使得拉高吊弧圈與前沖弧圈球技術動作在初始階段上肢右側各環(huán)節(jié)點速度發(fā)生了明顯的差異性。（2）揮拍擊球時刻上肢右側各關節(jié)速度分析。如表6所示，在正手揮拍擊球時刻，上肢肩、肘、腕、手四個環(huán)節(jié)點的速度反拉高吊弧圈球大于反拉前沖弧圈球，說明反拉高吊弧圈球需要在末端產(chǎn)生更多的能量來作用于球拍，而擊球時刻高吊弧圈球肩關節(jié)的速度大于反拉前沖的速度。（3）揮拍結束時刻上肢右側各關節(jié)速度分析。如表7所示，在揮拍結束時刻反拉高吊與前沖弧圈球技術右肩的速度分別是（0.58±0.08）m／s、（0.23±0.09）m／s。肘關節(jié)速度分別（是 2.47±0.12）m／s、（1.17±0.22）m／s。腕關節(jié)的速度分別是（2.78±0.27）m／s、（2.20±0.21）m／s。手的速度分別是（2.69±0.09）m／s、（2.49±0.25）m／s，速度均在逐漸減少，兩項技術動作在揮拍末端時刻速度也有所相同。

表5 揮拍開始時刻上肢各關節(jié)速度（N＝7）單位：（m/s）

表6 揮拍擊球時刻上肢右側各關節(jié)速度（N＝7）單位：（m/s）

表7 揮拍結束時刻上肢各關節(jié)速度（N＝7）單位：（m/s）

2.4 球拍的運動學分析

球拍作為肢體末端連接作用球體的中介部分接觸球時刻，是整個技術動作的關鍵，它是從下肢發(fā)力傳遞動能，通過軀干扭轉傳送至手［6］。上肢鞭打快收這一時刻的好壞，直接影響擊球后的球體運行效果。

表8 擊球時刻球拍觸球的角度與幀值（N＝7）單位：（°）與（T＝4）

如表8所示，在擊球時刻，反拉高吊弧圈球時，球拍與球的俯仰角即為（44±4.3）°反拉前沖弧圈球時球拍與球的俯仰角為（66±3.9）°。

3 結論與建議

3.1 結論

1）正手反拉高吊弧圈球與前沖弧圈球技術動作的動力傳遞順序為腳、踝、膝、髖且經(jīng)過軀干扭轉作用至肩、肘、腕、手、球拍，最終作用于球。上肢各個關節(jié)速度時序為肩—腕—手—肘。

2）正手反拉高吊弧圈球與前沖弧圈球技術動作當中，右踝關節(jié)在反拉高吊弧圈球和反拉前沖弧圈球整個運動過程中有明顯的屈曲動作。從右膝關節(jié)開始屈曲角度依次向上遞減在擊球后右側膝髖關節(jié)開始出現(xiàn)伸張。

3）軀干作為上下肢的紐帶，在扭轉形變中，反拉高吊弧圈球技術中軀干扭轉角大于反拉前沖的角度。

4）上肢各關節(jié)在揮拍開始階段動作幅度為前沖大于高吊，在隨揮末期，上肢各關節(jié)在反拉高吊弧圈球的隨揮空間位置靠前，發(fā)力方向為前上，而反拉前沖弧圈球隨揮位置主要偏向前方。

5）球拍接觸球瞬間，反拉高吊弧圈球拍面與球的俯仰角小于反拉前沖弧圈球角度。反拉高吊弧圈球擊球的最佳時期在來球上升后期，而反拉前沖弧圈球擊球最佳時期在高點期。反拉高吊球拍由右后方至前上運動，反拉前沖球拍力量主要向前。

3.2 建議

1）針對反拉高吊弧圈球與反拉前沖弧圈球技術的學習，應當先練習身體各部位環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)發(fā)力。加強前臂小肌肉群、肱二頭肌、肱三頭肌及軀干兩側肌肉的鍛煉。

2）在訓練中教練應當重點強調(diào)區(qū)別對待反拉高吊弧圈球與反拉前沖弧圈球的重心空間位移，抓住兩者技術動作的用力方向進行講解。

3）在訓練過程中，加強上肢的擺速訓練。在反拉高吊弧圈球時，增加球拍觸球的時間，加大摩擦。在反拉前沖弧圈球技術當中，加大對球的撞擊。在擊球力量方面，多借力，減少因主動發(fā)力引起的無謂失誤，多體會借力與主動發(fā)力的關系。

［1］楊 斌.優(yōu)秀女子青少年乒乓球運動員弧圈技術分析［D］.北京：北京體育大學，2004.

［2］孟 杰.乒乓球比賽中王皓與唐鵬的正反手弧圈球技術動作技術的生物力學分析［D］.北京：北京體育大學，2005.

［3］閆紅光，婁彥濤.運動生物力學研究方法的評述［J］.沈陽體育學院學報，2007（2）：71－73.

［4］劉 卉.上肢鞭打動作技術原理的生物力學研究［D］.北京：北京體育大學博士學位論文，2002.

［5］劉 卉.三維攝影解析中人體關節(jié)角度的計算方法［M］.北京體育大學學報，2004（6）：767－769.

［6］向祖兵.乒乓球反手臺內(nèi)側擰技術的生物力學分析—以優(yōu)秀運動員余世欽和朱文濤為例［D］.武漢：武漢體育學院碩士學位論文，2009.

Kinematic Analysis on Technology Differences of the Forehand Anti Pulled Hanging Loop the Ball with Pediment Loop of Table Tennis

ZHAO Guocheng1，ZHANG Qiang2，LI Zheng3
（1.P.E.Department，Shenyang Jianzhu University，Shenyang 110168，Liaoning，China；2.Sports Training School，Shenyang Sport University，Shenyang 110102，Liaoning，China；3.P.E.Department，Dalian Ocean University，Dalian 116023，Liaoning，China）

In this paper，the authors use American APAS-dimensional image resolution system，and access to Liaoning Province table tennis team men＇s elite athletes forehand pulled hanging and pediment kinematic parameters of the two loop action and ball trajectory basic technical movements，from athletes start，pulled hanging the pediment loop technology system intuitive exposition.Through systematic analysis of the kinematic parameters of the two technologies athletes throughout the course of the campaign the lower extremities，the center of gravity，upper extremity，racket and ball，and the combination of sports biomechanics to identify the two technologies and their characteristics and differences of every aspect of the sport，to elaborate on the role of the ball produced different kinematic effects，for table tennis forehand teaching and training of anti-pull Loop technology action theory and data reference

Table tennis；forehand counter-pull；high hanging loop the ball；pediment Loop；differences；kinematic analysis

G846

A

1004－0560（2013）02－0099－03

2012-11-15；

2012-12-18

趙國成（1960－），男，副教授，學士，主要研究方向為體育教學與訓練 。

責任編輯：郭長壽