高爾夫揮桿過(guò)程重量轉(zhuǎn)移模式及對(duì)桿頭速度的影響

姜芹先，徐正發(fā)，王肖，朱曉利，王云飛

（1.長(zhǎng)治學(xué)院 體育系，山西 長(zhǎng)治 046011 2.上海體育學(xué)院休藝學(xué)院 200438）

在高爾夫比賽中，只有球落在果嶺上才能使用推桿擊球，其余均使用揮桿擊球，所以揮桿作為一項(xiàng)基本技術(shù)動(dòng)作在高爾夫運(yùn)動(dòng)中占有基礎(chǔ)地位。揮桿擊球又可以細(xì)分為全揮桿和半揮桿，全揮桿動(dòng)作是在上桿時(shí)將球桿揮到最高點(diǎn)，上桿幅度通常小于50%全揮桿幅度。一場(chǎng)比賽中，60%揮桿動(dòng)作都是全揮桿。全揮桿動(dòng)作可發(fā)揮的空間更大，但同時(shí)出錯(cuò)的幾率也較大，這就是人們?cè)诰毩?xí)場(chǎng)上不斷練習(xí)全揮桿的原因。在揮桿過(guò)程中，身體重量隨著動(dòng)作過(guò)程的改變?cè)趦赡_之間發(fā)生轉(zhuǎn)移，使兩腳的足底壓力發(fā)生變化。有研究認(rèn)為水平越高的球手，擊球前后左足壓力值越大[1,2]，而且更接近擊球點(diǎn)[2]。也有研究發(fā)現(xiàn)，球手的足底壓力兩種模式，一種是前腳（左腳）模式，一種是后腳模式；前腳模式的球手下桿到擊球時(shí)刻左足壓力值越來(lái)越大[3]。還有研究發(fā)現(xiàn)，左足壓力在擊球前的增大是決定桿頭速度的重要因素[4]。

本研究的目的：1）所測(cè)試球手是否也存在兩種重量轉(zhuǎn)移模式；2）是否某種模式球手的桿頭速度更快。

1 實(shí)驗(yàn)方法

1.1 受試者

受試者為25位上海體育學(xué)院高爾夫?qū)I(yè)男性右手球手，首先簽署測(cè)試知情同意書(shū)。受試者身高177.2±21.2 cm，體重68.36±13.083 kg，年齡25.6±4.8，運(yùn)動(dòng)年限3.2±1.7。

1.2 儀器設(shè)備

實(shí)驗(yàn)在上海體育學(xué)院生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行,采用12個(gè)攝像頭的VICON 3D動(dòng)作捕捉系統(tǒng)（Oxford Metrics Ltd,Oxford,England）采集受試者每次揮桿動(dòng)作中身體各部分的運(yùn)動(dòng)，采樣頻率為100幀/秒。49個(gè)9 mm的反光點(diǎn)覆蓋全身，構(gòu)成了身體15個(gè)環(huán)節(jié)（頭、頸、軀干上部、軀干下部、大腿、小腿、腳、上臂、小臂和手）。采用反光貼紙覆蓋在球的表面用以確定球速，球桿3個(gè)反光點(diǎn)分別為球桿1個(gè)，桿頭2個(gè)，用以確定桿頭的角度（見(jiàn)圖1）。身體上的點(diǎn)分別位于頭上左右太陽(yáng)穴、和眉心，肩峰、肱骨內(nèi)外上髁，尺骨莖突、橈骨莖突和第三掌指關(guān)節(jié)，第七頸椎、第十胸椎、髂前上棘、髂后上棘、股骨大轉(zhuǎn)子、股骨內(nèi)外上髁、脛腓骨踝、第一和五腳趾根、跟骨結(jié)節(jié)，其次還在手臂貼有左右各6個(gè)跟蹤點(diǎn)。

1.3 實(shí)驗(yàn)流程

首先，受試者進(jìn)行熱身練習(xí)，練習(xí)5-10次再進(jìn)行正式測(cè)試。測(cè)試進(jìn)行時(shí)，受試者雙腳分別站立于兩塊測(cè)力臺(tái)上，使用7號(hào)鐵桿和標(biāo)準(zhǔn)高爾夫球進(jìn)行10次全揮桿動(dòng)作，采用（2.8*3.2*2.2米）高爾夫練習(xí)網(wǎng)攔截球，測(cè)力臺(tái)到練習(xí)網(wǎng)之間距離為2-3 m。

每次全揮桿測(cè)試流程如下：

第一步：指揮人員向Vicon操作人員發(fā)出準(zhǔn)備口令，測(cè)試者檢查受試者M(jìn)ARKER點(diǎn)捕捉是否清楚，是否有遮擋，并開(kāi)始數(shù)據(jù)采集；

第二補(bǔ)：指揮人員發(fā)出開(kāi)始口令，受試者完成一次全揮桿動(dòng)作；

第三步：指揮人員發(fā)出結(jié)束口令，結(jié)束數(shù)據(jù)采集，保存數(shù)據(jù)并檢查。

1.4 動(dòng)作階段劃分

全揮桿動(dòng)作的階段劃分目前并沒(méi)有嚴(yán)格的定義。近年來(lái)，完整的全揮桿劃分日趨細(xì)致。以準(zhǔn)備姿勢(shì)為例，上桿時(shí)球桿與地面平行，上桿頂點(diǎn)，下桿時(shí)球桿與地面平行，擊球時(shí)刻，隨揮至動(dòng)作結(jié)束這幾個(gè)特征時(shí)刻作為劃分依據(jù)[5]（見(jiàn)圖2）。

圖1 受試者準(zhǔn)備姿勢(shì)

圖2 動(dòng)作階段的劃分

①上桿開(kāi)始（TA）：由準(zhǔn)備姿勢(shì)到移動(dòng)球桿，開(kāi)始上桿的瞬間；

②上桿中期（MB）：上桿開(kāi)始至球桿與地面平行；

③上桿晚期（LB）：桿頭到達(dá)最高點(diǎn)；

④上桿頂點(diǎn)（TB）：桿頭不再移動(dòng)；

⑤下桿早期（ED）：開(kāi)始下桿到球桿與地面垂直；

⑥加速期（MD）：球桿與地面垂直到球桿與地面平行至擊球；

⑦擊球瞬間（BC）：桿頭觸球瞬間；

⑧隨揮（MF）：擊球時(shí)刻到結(jié)束的過(guò)程，緩沖桿頭剩余動(dòng)量，使得動(dòng)作的完整和流暢。

1.5 參數(shù)選擇及統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

我們采用Shan等的方法只選擇成功揮桿，即桿頭最大速度的92%作為分類揮桿成功與否的標(biāo)準(zhǔn)，若桿頭速度≥92%最大速度，為成功揮桿，若桿頭速度＜92%最大速度則為失敗揮桿[6]。桿頭速度及相關(guān)的參數(shù)用平均數(shù)+標(biāo)準(zhǔn)差表示，最后對(duì)桿頭速度采用ANOVA進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，P<0.05為差異顯著。

1）前腳（左腳）足底壓力

CP%=前腳CP/總CP×100%

2）桿頭速度

Velocity（m/s）=擊球前1幀到擊球后1幀之間的距離/0.05 s

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1 壓力中心模式

由圖3可見(jiàn)，受試者的重量轉(zhuǎn)移有兩種模式，即前腳模式和后腳模式。兩種模式的開(kāi)始階段重量都在兩腳中間約為55%，上桿時(shí)逐漸向后腳移動(dòng)，上桿頂點(diǎn)減小為30%左右，接著下桿初期重量前移增大到60%左右，超越下桿初期后，呈現(xiàn)出兩種不同變化。前腳模式人群繼續(xù)向前腳移動(dòng)直至擊球，后腳模式重量卻返回向后腳直至擊球。前腳模式共17人，占總?cè)藬?shù)的68%。后腳模式共8人，占總?cè)藬?shù)的32%。

圖3 前腳的平均壓力百分比

2.2 不同模式的桿頭速度對(duì)比

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由表1可見(jiàn)，通過(guò)對(duì)兩種模式的桿頭速度差異進(jìn)行ANOVA對(duì)比分析，結(jié)果顯示，兩種重量轉(zhuǎn)移模式的桿頭速度并沒(méi)有顯著差異（p=0.63）。

3 結(jié)論

（1）25名球手中既有前腳模式也有后腳模式，前腳模式27人，后腳模式8人；

（2）兩種重量轉(zhuǎn)移模式的球手桿頭速度并不存在差異。

有研究發(fā)現(xiàn)，在下桿階段中，左足壓力峰值并不是越大越好[2]。原因可能是由于不同球手的重量轉(zhuǎn)移模式并不相同，所以僅看左足壓力并不能真正反映球手的水平。所以分析高爾夫球手揮桿中足底壓力的轉(zhuǎn)移，首先要確定其所屬類型。兩種重量轉(zhuǎn)移模式的球手桿頭速度并不存在差異，說(shuō)明兩種模式并沒(méi)有哪種模式是正確或者較另外一種更好，只是不同球手根據(jù)自身?xiàng)l件，自我選擇最適合自己發(fā)力和有效提高桿頭速度的模式。

［1］葉強(qiáng);曹全軍.高爾夫球揮桿擊球過(guò)程中重量轉(zhuǎn)移的足底壓力分析［J］.南京體育學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2012,11(05):42-44.

［2］張方同;周興龍.對(duì)高爾夫揮桿技術(shù)動(dòng)作左足底的力學(xué)參數(shù)研究［C］.中國(guó)體育科學(xué)學(xué)會(huì)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)分會(huì).第十五屆全國(guó)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)學(xué)術(shù)交流大會(huì)論文摘要匯編,第十五屆全國(guó)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)學(xué)術(shù)交流大會(huì),江蘇南京.2012.

［3］Ball K A,Best R J.Different centre of pressure patterns within the golf stroke I:Cluster analysis［J］.Journal of sports sciences,2007,25(7):757-770.

［4］Jiann-Jyh Wang,Pei-Feng Yan,Tzyy-Yuang Shiang.A kinetic analysis on golf swings to know what skill can increase club head speed and impact accuracy［C］.ISB Congress,2007.

［5］Maltby R.Golf club design,fitting,alteration and repair.Newark,NJ:R.Maltby Enterprises,1995.

［6］Zhang X,Shan G.Where do golf driver swings go wrong Factors influencing driver swing consistency［J］.Scandinavian journal of medicine&science in sports.2013,23(5):1-9.