劉智鑫 王澤峰 展更豪 張國(guó)杰
世界優(yōu)秀男子高爾夫選手一號(hào)木桿技術(shù)的運(yùn)動(dòng)學(xué)比較分析*
劉智鑫1王澤峰2展更豪3張國(guó)杰4
(1.廈門(mén)大學(xué) 嘉庚學(xué)院 體育教學(xué)部,福建 漳州 363105;2.國(guó)家體育總局 體育科學(xué)研究所,北京 10061;3.首都體育學(xué)院,北京 10088;4.河北體育學(xué)院,河北 石家莊 050041)
【目的】結(jié)合世界優(yōu)秀男子高爾夫選手一號(hào)木桿競(jìng)賽技術(shù)運(yùn)動(dòng)學(xué)指標(biāo),把握動(dòng)作技術(shù)規(guī)律,根據(jù)我國(guó)奧運(yùn)選手李昊桐競(jìng)技表現(xiàn)橫向比較,對(duì)其技術(shù)提出優(yōu)化建議?!痉椒ā坎捎娩浵窠馕龇ǐ@取2018—2019賽季匯豐冠軍賽14位頂級(jí)選手一號(hào)木桿正側(cè)面揮桿視頻,運(yùn)用DARTFISH運(yùn)動(dòng)分析軟件進(jìn)行解析?!窘Y(jié)果】1)擊球距離遠(yuǎn)近與體重大小存在顯著相關(guān)性(P<0.05),年齡大小與擊球距離無(wú)顯著相關(guān)性,準(zhǔn)備姿勢(shì)站位的寬度與身高無(wú)顯著相關(guān)性。2)李昊桐引桿用時(shí)與所有選手引桿階段平均用時(shí)存在較大差異,其下桿階段總用時(shí)相對(duì)較長(zhǎng)。3)不同開(kāi)球距離選手間上下桿兩個(gè)階段兩髖連線中心點(diǎn)平均水平位移組間均有顯著性差異(P<0.05),李昊桐上桿階段水平位移較多,下桿階段重心移動(dòng)較少,其兩個(gè)階段頭部起伏距離均高于均值?!窘Y(jié)論】1)體重與擊球距離成正比,年齡的大小不直接影響擊球距離的遠(yuǎn)近,站位的寬度不隨身高的變化而產(chǎn)生變化。2)李昊桐引桿較快,下桿啟動(dòng)后軀干→肩→臂動(dòng)作時(shí)序不明顯,引桿平均用時(shí)和上下桿時(shí)間比值可借鑒性參考。3)上桿階段髖部旋轉(zhuǎn)而非右移,且右膝關(guān)節(jié)角度值曲線接近于“一”,李昊桐上桿階段髖部存在右移,上桿頂點(diǎn)應(yīng)減少前臂外展,增強(qiáng)右肘支撐作用;下桿階段重心移動(dòng)較少,應(yīng)加強(qiáng)髖部旋轉(zhuǎn)向前性。
高爾夫選手;一號(hào)木桿;階段;分析
高爾夫運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)有著500多年悠久歷史的體育項(xiàng)目,這項(xiàng)由游戲而來(lái)的運(yùn)動(dòng)在18世紀(jì)中期到19世紀(jì)中期在歐美國(guó)家盛行推廣,我國(guó)高爾夫事業(yè)緣起于19世紀(jì)80年代,并于1993年確立并實(shí)行高爾夫職業(yè)化制度,歷經(jīng)三十載的發(fā)展,我國(guó)高爾夫職業(yè)化建設(shè)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步[1],在2016年里約奧運(yùn)會(huì)中我國(guó)女子選手馮珊珊獲得銅牌,馮珊珊于2017年曾連續(xù)23周排名世界第一,男子職業(yè)高爾夫也涌現(xiàn)出一批批優(yōu)秀的職業(yè)選手,職業(yè)道路的探索與實(shí)踐一直在延續(xù),備戰(zhàn)奧運(yùn)是當(dāng)下一段時(shí)間工作的中心,把握項(xiàng)目規(guī)律、提高訓(xùn)練水平、提升競(jìng)技能力是備戰(zhàn)工作的總基調(diào)[2],根據(jù)中高協(xié)備戰(zhàn)奧運(yùn)工作規(guī)劃,現(xiàn)場(chǎng)獲取世界頂級(jí)男子高爾夫選手競(jìng)賽視頻資料,結(jié)合運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)中的運(yùn)動(dòng)學(xué)指標(biāo)綜合分析[3],比較其技術(shù)特征和要素,總結(jié)高爾夫技術(shù)動(dòng)作規(guī)律,參照我國(guó)奧運(yùn)選手李昊桐競(jìng)技表現(xiàn),技術(shù)上提出優(yōu)化建議。一號(hào)木桿是高爾夫運(yùn)動(dòng)競(jìng)賽中使用頻率較高的一根球桿,競(jìng)技參數(shù)中開(kāi)球距離和開(kāi)球成功率對(duì)降低平均桿數(shù)具有重要影響,目前國(guó)內(nèi)相關(guān)研究中針對(duì)世界頂級(jí)選手的研究甚少,正所謂“知己知彼,百戰(zhàn)不殆”,提高技術(shù)動(dòng)作的認(rèn)知深度,比較頂級(jí)選手之間差異,總結(jié)規(guī)律、把握核心、提出建議、助力奧運(yùn)。
選取2018—2019賽季世界高爾夫錦標(biāo)賽——匯豐冠軍賽14位頂級(jí)高爾夫選手為研究對(duì)象,對(duì)其一號(hào)木桿比賽條件下技術(shù)動(dòng)作進(jìn)行比較研究(表1)。通過(guò)美巡賽官網(wǎng)獲取選手基本信息,包括賽季平均開(kāi)球距離(Driving Distance)和開(kāi)球成功率(Driving Accuracy)兩個(gè)競(jìng)技參數(shù)。研究對(duì)象來(lái)自歐、美、亞不同洲際,且世界排名和競(jìng)技水平較高,分析其一號(hào)木桿動(dòng)作,一方面總結(jié)動(dòng)作技術(shù)規(guī)律具有一定的代表性,另一方面橫向比較我國(guó)選手李昊桐技術(shù)特點(diǎn),在奧運(yùn)備戰(zhàn)把握動(dòng)作技術(shù)規(guī)律的背景下,為我國(guó)競(jìng)技高爾夫運(yùn)動(dòng)發(fā)展助力。
表1 研究對(duì)象基本信息和參數(shù)M±SD
注:平均開(kāi)球距離與相關(guān)參數(shù)的相關(guān)程度分析,“#和*”為平均開(kāi)球距離與體重和身高的相關(guān)系數(shù)R=0.47和R=0.37,且組間開(kāi)球距離與體重具有顯著相關(guān)性(P<0.05),身高與開(kāi)球距離組間無(wú)顯著相關(guān)性,“&”為年齡與開(kāi)球距離相關(guān)系數(shù)R=-0.24,且年齡與開(kāi)球距離組間無(wú)顯著相關(guān)性。
1.2.1 數(shù)據(jù)采集:結(jié)合生物力學(xué)采集條件選取符合錄制條件的球洞,如圖1所示,使用兩臺(tái)索尼DSC-RX10M4攝像機(jī)進(jìn)行平面定點(diǎn)定機(jī)拍攝,同步采集正面和側(cè)面揮桿視頻,以發(fā)球臺(tái)兩個(gè)標(biāo)志物為參照確定拍攝范圍,確保一號(hào)木桿全揮桿動(dòng)作全部攝入,兩臺(tái)攝像機(jī)主光軸高度為1.2米,且主光軸夾角等于90°,攝像機(jī)距離發(fā)球臺(tái)兩個(gè)標(biāo)志物中心距離為12米,拍攝頻率為200幀/秒,快門(mén)速度1/1000秒,測(cè)量標(biāo)尺為1米的標(biāo)尺桿,即人雙手將標(biāo)尺桿水平置于身體中心,定點(diǎn)定機(jī)前后拍攝兩次,根據(jù)球員依次經(jīng)過(guò)該洞完成開(kāi)球獲取視頻資料。
圖1 現(xiàn)場(chǎng)拍攝示意圖
1.2.2一號(hào)木桿技術(shù)動(dòng)作階段的界定:動(dòng)作階段的劃分和界定是進(jìn)行技術(shù)分析的前提,通過(guò)查閱相關(guān)文獻(xiàn),國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者根據(jù)其分析視角將高爾夫技術(shù)劃分為不同的階段,其中具有代表性的有N.Zheng等人(2008)所做的關(guān)于高爾夫全揮桿運(yùn)動(dòng)學(xué)研究中,將整體全揮桿動(dòng)作界定為上桿階段→下桿階段→隨揮階段,并定義6個(gè)動(dòng)作時(shí)刻[1],即準(zhǔn)備時(shí)刻、上桿階段桿身平行地面時(shí)刻、上桿頂點(diǎn)時(shí)刻、下桿階段桿身平行地面時(shí)刻、觸球時(shí)刻、隨揮階段桿身平行地面時(shí)刻。相關(guān)動(dòng)力學(xué)和生物學(xué)研究中多采用增加動(dòng)作特征時(shí)刻點(diǎn)的方法進(jìn)行階段認(rèn)識(shí)和界定[4]。通過(guò)咨詢相關(guān)專(zhuān)家,結(jié)合本研究設(shè)計(jì)需要,將本研究一號(hào)木桿技術(shù)分析過(guò)程劃分為兩個(gè)階段,即上桿階段和下桿階段,共由8個(gè)動(dòng)作時(shí)刻組成,即準(zhǔn)備姿勢(shì)(A)、引桿(B)、左手臂平行地面(C)、上桿頂點(diǎn)(D)、下桿啟動(dòng)(E)、左手臂平行地面(F)、擊球(G)、右手臂平行地面(H),如圖2所示。研究階段歸納為:(1)上桿階段:A—D;(2)下桿階段:D—H。注:上桿頂點(diǎn)→下桿啟動(dòng)(球桿相對(duì)移動(dòng)、髖部側(cè)移反向旋轉(zhuǎn))為過(guò)渡階段,歸屬于下桿階段。
圖2 本研究動(dòng)作階段界定圖
1.2.3 數(shù)據(jù)解析:運(yùn)用DARTFISH軟件對(duì)14位選手一號(hào)木桿技術(shù)各動(dòng)作階段進(jìn)行解析,根據(jù)動(dòng)作完成的時(shí)空特征,確定運(yùn)動(dòng)學(xué)研究參數(shù),對(duì)選擇的參數(shù)變量進(jìn)行解析。
(1)時(shí)間:各階段用時(shí)通過(guò)Time工具統(tǒng)計(jì),各階段以字母A—H表示;
(2)空間位置:通過(guò)Distance和標(biāo)線Line工具獲取,并結(jié)合比例尺和球員身高計(jì)算距離,獲取的參數(shù)有:準(zhǔn)備姿勢(shì)兩腳分開(kāi)距離、髖部中心不同區(qū)間的水平移動(dòng)距離、頭部上下起伏為垂直距離;
(3)角度:通過(guò)Angle進(jìn)行角度測(cè)量,環(huán)節(jié)點(diǎn)取各關(guān)節(jié)組織中心位置。
對(duì)獲得的相關(guān)參量數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄,利用SPSS19軟件統(tǒng)計(jì)處理(X表示平均數(shù),SD表示標(biāo)準(zhǔn)差,R表示相關(guān)系數(shù))。
根據(jù)14位高爾夫選手一號(hào)木桿賽季平均開(kāi)球距離遠(yuǎn)近和年齡大小進(jìn)行分組,對(duì)所有球員本研究揮桿各階段進(jìn)行時(shí)間統(tǒng)計(jì),通過(guò)顯著性差異分析,距離遠(yuǎn)近與各階段用時(shí)顯著性差異不明顯(P>0.05),同時(shí)年齡大小與各階段用時(shí)無(wú)顯著性差異(P>0.05)。引桿是高爾夫揮桿過(guò)程的初始動(dòng)作,即A—B階段,也是眾多球員在完成擊球前拭揮桿的重要環(huán)節(jié),保持兩手臂與兩肩連線形成的三角形,保證脊柱軸心(骶髂骨與頸椎骨連接線)的穩(wěn)定性,這也是整個(gè)揮桿過(guò)程完成質(zhì)量好壞關(guān)鍵影響因素,如表2所示,14位選手A—B平均用時(shí)0.42±0.12s,各選手間引桿階段用時(shí)標(biāo)準(zhǔn)偏差較大,約占總時(shí)間(TOTEL TIME)和上桿時(shí)間(UP TIME)的36%和51%,李昊桐A—B階段用時(shí)0.34s,引桿時(shí)間約占總時(shí)間的31%,占上桿時(shí)間的49%,李昊桐引桿用時(shí)相對(duì)較短,對(duì)比其他選手,其中Xander Schauffele最接近平均數(shù),其也是本場(chǎng)賽事的冠軍,本賽季平均開(kāi)球距離和開(kāi)球成功率均表現(xiàn)不俗,同樣接近平均用時(shí)的還有Thorbjorn Olessn和C.T. Pan,作為14人中身高最低的兩位選手,其開(kāi)球成功率均排名靠前,故A—B平均用時(shí)有一定的參考價(jià)值。下桿階段李昊桐E—F階段較其他選手用時(shí)略長(zhǎng),這也造成其下桿總用時(shí)超過(guò)其他所有選手,結(jié)合動(dòng)作的時(shí)序性概念,李昊桐延長(zhǎng)D—E階段的工作時(shí)間,過(guò)多強(qiáng)化下肢的蹬轉(zhuǎn),造成E—F階段用時(shí)相對(duì)較長(zhǎng)。本研究將擊球完成后右手臂平行地面定義為下桿階段末點(diǎn),G—H階段平均用時(shí)為0.08±0.01s,時(shí)間總量約為下桿用時(shí)的1/4,相關(guān)文獻(xiàn)中曾對(duì)該階段有所定義,即為隨揮階段[5],該階段對(duì)擊球距離和方向均產(chǎn)生影響,揮桿節(jié)奏的概念也由此提出,運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練學(xué)術(shù)語(yǔ)中講述運(yùn)動(dòng)節(jié)奏,即為動(dòng)作的快慢、用力的大小、肌肉收縮和舒張與時(shí)間間隔的長(zhǎng)短合理交替的一種綜合特征[6],運(yùn)動(dòng)節(jié)奏是競(jìng)技表現(xiàn)與發(fā)揮的綜合呈現(xiàn)指標(biāo)[7],根據(jù)運(yùn)動(dòng)節(jié)奏的定義和解釋?zhuān)懻摀]桿節(jié)奏中需依據(jù)動(dòng)作完成程度和身體的協(xié)調(diào)反應(yīng)進(jìn)行詮釋?zhuān)郀柗驌]桿擊球后身體各環(huán)節(jié)仍處于協(xié)調(diào)運(yùn)行中,以擊球后右手臂平行地面為討論揮桿節(jié)奏的下桿階段末點(diǎn),更貼合實(shí)際,表2所示UP/DOWN為平均上下桿時(shí)間比,且為4.75±1.34,其選手間節(jié)奏變化差異性較為明顯,上下桿時(shí)間比的大小一定意義上反映揮桿節(jié)奏的快慢,平均揮桿時(shí)間比例證澳大利亞選手Adam Scott上下桿時(shí)間比為4.76,最為接近平均值,其動(dòng)作相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間被大眾認(rèn)為是最為標(biāo)準(zhǔn)的教材式揮桿,其揮桿的整體性和流暢性堪稱(chēng)完美。通過(guò)比較頂級(jí)選手間各階段用時(shí)情況,結(jié)合相關(guān)分析認(rèn)為,應(yīng)重視引桿階段整體性對(duì)揮桿全過(guò)程的影響,引桿平均用時(shí)和上下桿時(shí)間比值可借鑒性參考。
表2 世界頂級(jí)男子高爾夫選手一號(hào)木桿各階段時(shí)間特征X±SD單位秒(s)。
空間位置特征選取準(zhǔn)備姿勢(shì)、左右髖連線中心點(diǎn)位置、頭部位置作為本研究主要參數(shù),通過(guò)DARTFISH對(duì)正面揮桿視頻進(jìn)行標(biāo)定計(jì)算。首先根據(jù)研究對(duì)象平均開(kāi)球距離進(jìn)行分組統(tǒng)計(jì)分析,準(zhǔn)備姿勢(shì)站位相對(duì)于身高的比值,前七名與后七名無(wú)顯著性差異,準(zhǔn)備姿勢(shì)站位與身高呈現(xiàn)低度正相關(guān),且R=0.42,準(zhǔn)備姿勢(shì)站位的寬度與身高并無(wú)顯著相關(guān)性;其次根據(jù)左右髖連線中心位置在不同動(dòng)作階段的點(diǎn)的變化,標(biāo)定和計(jì)算水平方向的位移和速度,相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)如表3所示,髖關(guān)節(jié)中心點(diǎn)上桿階段正方向平均水平移動(dòng)距離為0.08±0.02,下桿階段平均水平移動(dòng)距離為-0.22±0.03,開(kāi)球距離前七名與后七名上桿和下桿兩個(gè)階段平均水平位移組間均有顯著性差異(P<0.05),可見(jiàn)上桿階段髖關(guān)節(jié)穩(wěn)定性較為重要,上桿階段的髖關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)過(guò)程中,左右水平移動(dòng)幅度應(yīng)得到有效控制,蓄力才能更好的產(chǎn)生,兩髖關(guān)節(jié)連接的骶髂骨是上桿階段的中心控制器,故上桿為髖部旋轉(zhuǎn)而非右移。反向動(dòng)作定義即人體在做動(dòng)作時(shí)為了提高動(dòng)作的效果,首先產(chǎn)生一個(gè)與實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向相反的動(dòng)作,反向動(dòng)作結(jié)束時(shí),人體或器械將收到一個(gè)正向的起始力[8]。下桿階段存在一定的重心移動(dòng),同時(shí)在擊球前應(yīng)增大髖部旋轉(zhuǎn)的向前性,增大右髖及右腿釋放力量,水平速度表現(xiàn)較快的選手其髖部旋轉(zhuǎn)的向前性更好,即擊球完成后髖部完全轉(zhuǎn)向目標(biāo)方向,下桿過(guò)程伴隨髖部的加速旋轉(zhuǎn),肢體產(chǎn)生較大的離心力,對(duì)提高揮桿速度和擊球距離產(chǎn)生影響。李昊桐上桿階段兩髖連線中心點(diǎn)水平位移較大,同時(shí)伴隨有脊柱側(cè)移,其下桿階段重心移動(dòng)較少,髖中心水平速度較低,從D—H階段數(shù)據(jù)上可看出,結(jié)合頭部上下起伏距離數(shù)值,李昊桐通過(guò)借助地面反作用力增大揮桿速度,以此來(lái)彌補(bǔ)髖部旋轉(zhuǎn)速度較低的事實(shí)。討論人體垂直方向的變化,需要認(rèn)識(shí)揮桿過(guò)程各階段的功能,即上桿階段為蓄力,下桿階段為釋放,蓄力過(guò)程中下肢起到支撐穩(wěn)定作用,主要?jiǎng)幼魈卣魇亲笙ゾ彌_內(nèi)扣,右膝支撐不變[9],上肢各環(huán)節(jié)肌肉組織形成預(yù)張開(kāi)并形成收縮,自此形成穩(wěn)定有力、張弛有度的上桿階段;釋放過(guò)程中下肢充分利用地面反作用力,左右腳底形成力量轉(zhuǎn)換,上肢形成以左臂為引導(dǎo),右臂利用重力加速度,實(shí)現(xiàn)釋放擊球過(guò)程。結(jié)合選手頭部上下起伏距離綜合分析,下桿階段起伏距離約是上桿階段的2倍,即上桿階段起伏距離變化小,為了支撐穩(wěn)定,下桿階段起伏變化大,為了利用地面反作用力。
表3 世界頂級(jí)男子高爾夫選手一號(hào)木桿空間位置表現(xiàn)參量表
注:“—“代表矢量值方向,水平以擊球目標(biāo)反方向?yàn)檎怪币灾匦南蛳聻檎?/p>
視頻中可以觀察到右膝關(guān)節(jié)在上桿階段產(chǎn)生較小的變化,通過(guò)角度標(biāo)定對(duì)14位選手右膝關(guān)節(jié)上桿階段的動(dòng)作畫(huà)面角度值進(jìn)行比較分析,并將其進(jìn)行分組討論,即美國(guó)、歐洲和中國(guó)三個(gè)組別,研究發(fā)現(xiàn)右膝關(guān)節(jié)A-D(上桿階段)組間角度變化曲線均接近于“—”,美國(guó)組角度的穩(wěn)定性最好,如圖3所示。
圖3 組間右膝角各動(dòng)作時(shí)刻點(diǎn)平均角度變化特征圖
上桿階段右膝關(guān)節(jié)角度保持是一個(gè)顯著特征,美國(guó)職業(yè)高爾夫員Tiger Woods曾在其《How I Play Golf》一書(shū)中提到,保持右膝關(guān)節(jié)角度的不變對(duì)營(yíng)造更高的桿頭速度有重要的作用[10-16]右膝關(guān)節(jié)在上桿階段保持角度一致性,從一定意義上說(shuō)明右腿對(duì)上桿階段的支撐作用不容忽視,相關(guān)研究指出上桿階段為以髖部和腰椎為主導(dǎo)形成旋轉(zhuǎn)蓄力,右腿的支撐是實(shí)現(xiàn)最佳蓄力的重要保證。
3.1 體重與擊球距離成正比,年齡的大小不直接影響擊球距離的遠(yuǎn)近,站位的寬度不隨身高的變化而產(chǎn)生變化。
3.2 各選手間引桿階段用時(shí)標(biāo)準(zhǔn)偏差較大,約占總時(shí)間和上桿時(shí)間的36%和51%,李昊桐引桿階段約占總時(shí)間和上桿時(shí)間的31%和49%,引桿階段對(duì)整個(gè)揮桿階段的影響較大;上桿用時(shí)是影響上下桿時(shí)間比的重要因素,引桿用時(shí)對(duì)揮桿節(jié)奏的形成影響較大,引桿平均用時(shí)和平均上下桿時(shí)間比值有參考價(jià)值;根據(jù)運(yùn)動(dòng)節(jié)奏定義劃分擊球后隨揮動(dòng)作為下桿階段。
3.3 上桿階段髖部旋轉(zhuǎn)而非右移,同時(shí)右膝關(guān)節(jié)角度變化較小,對(duì)上桿完成起到支撐穩(wěn)定的作用;下桿階段存在一定的重心移動(dòng),擊球完成應(yīng)增大髖部旋轉(zhuǎn)的向前性,實(shí)現(xiàn)右髖及右腿力量釋放,以提高肢體離心力和髖部旋轉(zhuǎn)速度;下桿階段起伏距離約是上桿階段的2倍,一方面為了支撐穩(wěn)定,另一方面為了利用地面反作用力。
3.4 建議我國(guó)奧運(yùn)選手李昊桐可從以下幾個(gè)方面進(jìn)行一號(hào)木桿技術(shù)優(yōu)化調(diào)整:一是延長(zhǎng)引桿時(shí)間,降低揮桿節(jié)奏;二是強(qiáng)化上桿階段右膝關(guān)節(jié)角度的穩(wěn)定,減少上桿階段髖部的右移;三是適度減少上桿頂點(diǎn)前臂的外展,增強(qiáng)右肘支撐作用,縮短下桿延遲時(shí)間;四是提高下桿階段髖部動(dòng)作向前性,增大重心移動(dòng)幅度和速度。
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A Kinematic Comparative Analysis of No. 1 Wooden Pole Technology of World Elite Male Golfers
LIU Zhixin, etal.
(Xiamen University Tan Kah Kee College, Zhangzhou 363105, Fujian, China)
基金項(xiàng)目:福建省中青年教師教育科研項(xiàng)目(社科類(lèi))一般項(xiàng)目(JAS20503);國(guó)家體育總局體育科學(xué)研究所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)資助項(xiàng)目(19-41)。
劉智鑫(1986—),碩士,講師,研究方向:高爾夫球教學(xué)與訓(xùn)練、運(yùn)動(dòng)技術(shù)分析與診斷。