優秀男子羽毛球運動員后場反手擊高遠球的運動學分析

海濤 舒偉 李明

摘要：運用三雛運動學測量方法對羽毛球反手擊高遠球運動技術的分析在國內尚屬首例，以北京羽毛球隊4名優秀羽毛球男子青少年隊員為研究對象，使用2臺SONYl080i高清常速攝像機以50幀／s的拍攝頻率，采集三維運動影像資料，并采用艾利爾錄像解析系統進行圖像解析，并采用文獻資料法，錄像分析、數據統計等研究方法，對他們在完成后場反手擊高遠球動作有關運動學參數進行分析，以此來微調他們的反手擊高遠球技術細節、提高擊球的質量，同時為教練員的訓練提供一些數據參數，增強對青少年的理論和實踐意義，也為北京羽毛球青少年反手擊高遠球技術的發展提供數據參考。結論：1)優秀羽毛球運動員在引拍階段右肩關節角是依次增大的，而右肘關節呈現不規律變化，其目的是調整擊球動作和使其更符合肌肉收縮特性。2)在引拍結束時刻，優秀羽毛球運動員右手的平均線速度呈現出最大值，右上肢運動在球拍與球觸及前是符合鞭打動作原理的。3)在擊球時刻，優秀羽毛球運動員肩關節角度達到動作全過程最大值，這樣是為了爭取高的擊球點，各關節點的速度變化呈一定的時序性，表現為離軀干最遠的環節右手速度最大，其次為右腕關節速度和右肘關節速度，這樣能為擊球聚集更多的動能。4)優秀羽毛球運動員的后場反手擊高遠球動作發力集中部位并不相同，我國的3名運動員主要充分地利用轉肩和轉髖的力量，而國外的Misha是充分借助右腳的蹬伸和軀干的扭轉力量。

關鍵詞：羽毛球運動員；后場反手技術；運動學分析

中圖分類號：G847

文章編號：1009 783X(2012)02-0151一06

文獻標志碼：A

羽毛球運動是一項技術要求細膩、靈活多變，集多種能力為一體的全身性隔網對抗型運動項目。現代羽毛球運動隨著新規則的實施，對羽毛球運動員提出了更高的要求，由于高遠球是球員在防守和被動情況下，較充分地調整場上位置和比賽節奏。在高遠球中反手高遠球技術是運動員普遍存在的薄弱環節；因此，提高反手擊高遠球的質量，不但可以完善運動員的技術，填補技術上的弱點，而且在實戰中能夠使其變被動為主動，最終克敵制勝。通過查閱大量的文獻發現，對羽毛球后場反手擊高遠球這項技術的研究還是一項空白。本文對4名優秀的羽毛球運動員在完成后場反手擊高遠球動作有關運動學參數進行分析，以此來微調他們的反手擊高遠球技術細節、提高擊球的質量·同時為教練員的訓練提供一些數據參數，增強對青少年的理論和實踐意義，也為北京羽毛球青少年反手擊高遠球技術的發展提供數據參考。正因此，對羽毛球后場反手擊高遠球技術的研究與探討很有必要。

1研究對象與研究方法

1.1研究對象

本文以優秀羽毛球運動員作為實驗對象(運動員具體情況見表1)。其中3名為中國國籍，1名為以色列國籍。他們在多次國內外青年賽和團體比賽中取得過優異的成績。本研究將拍攝的后場反手擊高遠球技術動作作為研究對象。

1.2研究方法

1.2.1文獻資料法

在本文研究過程的前期，從圖書館體育文獻數據庫中，檢索出有關羽毛球文獻30多篇，碩士論文5篇，了解國內外該項日的研究現狀；通過被測運動員的運動學參數進行分析比較，找出4名運動員在引拍階段和揮拍擊球階段的不足和差距。

1.2.2實驗法

1.2.2.1儀器設備

本研究采用的實驗儀器設備有：2臺同規格SONYl080i高清常速攝像機，拍攝頻率50HZ、三角架3個，Peak三維標定框架1個。數據處理計算機，艾利爾錄像解析系統。三維標定框架：

1.2.2.2實驗內容及過程

在什剎海北京羽毛球隊場地用2臺Sonyl080i高清常速攝像機按照三維攝像測量的要求對3名北京隊優秀羽毛球運動員和1名以色列優秀男子羽毛球運動員進行現場模擬比賽同步拍攝。2臺攝像機一臺放置與所拍攝運動員活動場地的左側，距離運動員活動中心區域10 m，另一臺放置于所拍攝運動員的對而，具體位于場地邊線與單打后發球線的交點的延長線處，距離運動員活動中心區域11.8 m。2臺攝像機與運動員活動中心區域的連線夾角為110左右，符合拍攝夾角大于60。小于120。的拍攝要求。拍攝頻率為50Hz，快門速度為1／425s對運動員場上模擬比賽進行定點拍攝。在拍攝前提前開機，拍攝結束后停機，完整地記錄了羽毛球后場反手擊高遠球技術的全過程，選擇4名運動員最好的一次動作作分析。

擊球區域的標定及場地回球有效落點區劃分，因攝像機拍攝范圍的限制，為了取得完整的畫面，根據羽毛球后場范圍的界定，被測者擊球點選定反手區域端線至場內約1m處的范圍內，要求運動員在此區域完成擊球動作。在被測者對面場地劃出距端線1m的場地區域作為有效落點區來記錄擊球落點。

1.2.2.3錄像分析系統

采用美國Ariel分析系統對4名羽毛球運動員后場反手技術動作進行解析，定量分析揮拍擊球階段的動作技術。人體模型采用扎齊奧爾斯基人體模型，按照模型關節點和附加點的方式進行圖像采集、標點，用三維標準DLT測量法獲得數據。圖像經數字化處理后，采用數字濾波法對數據進行平滑處理，截斷頻率為Fc—10。

1.2.3數理統計法

所得數據在計算機上采用Microsoft Excel2003對收集的數據進行處理分析。

2研究結果與討論

2.1引拍階段的分析

2.1.1引拍階段右肩、右肘、右腕角度參數的分析

引拍階段肩、肘、腕關節角度大小的變化反映被測者在引拍階段上肢各關節的動作結構和伸展情況，上肢各關節的協同配合能有效在揮拍擊球時刻將動能傳給球拍，最后有效地完成擊球被測的4名運動員右肩、右肘、右腕3個角度在引拍階段的變化情況，根據羽毛球后場反手擊高遠球的引拍動作的要求，要求是一個回環動作，手臂回環并且內旋，手腕稍外展。由表可知，被測對象在引拍階段右肩關節角都是依次增大的，是手臂回環靠近身體引拍的結果，4人在引拍階段的右肘角呈現不規律的變化。這種變化可能是因為4名運動員根據自身的特點調整肘關節的角度為達、到有利于擊球位置的引拍姿勢，前臂在引拍結束前都做了不同幅度的內旋調整，而在引拍結束時刻都達到整個回環引拍階段的最大值，并且均表現出右肩關節角大于右肘關節角。其中，隊員桂彬的肩關節角和肘關節角相差最大，戚雙雙相差最小，說明桂彬肩肘抬得幅度比較高。理論上講，當身體繞自身縱軸以一定的角速度帶動上臂轉動時，環節轉動半徑越大的位置獲得的速度越大，反之越小。上臂的長度是一個不變量，只有通過改變上臂與身體間的角度來增大轉動的半徑。當上臂外展角為90。同時上臂水平伸角為180。肘角為90。時，身體轉動的末端環節(前臂)將獲得最大的角動量。在揮拍擊球階段更利于發力，能夠為揮拍擊球時爭取高的擊球點儲存良好的勢能，所以從理論上看桂彬的動作更有利于擊球發力。4名被測者差別最大處在于腕關節的變化上。由表2可以看出，戚雙雙的腕關節變化是先減小后增大(最大值出現在引拍結束前0.02

s)，然后再減小，桂彬腕關節的變化是先增大(最大值出現在引拍結束前0.04 s)然后減小，黃國興腕關節的變化是先增大(最大值出現在引拍結束前0.04 s)然后減小，Misha腕關節變化是先減小后增大(最大值出現在引拍結束前0.06 s)，然后再減小。腕關節的變化反映了揮拍的方向，最佳的發力狀態應是由外展到內收，角度由大變小。從4名被測者腕關節角度變化和結合錄像來看，隊員桂彬和黃國興的腕關節比較靠近軀干，利于揮拍擊球。戚雙雙和Misha腕關節在內收一外展一內收之間迂回，這樣的話就會在外展過程中產生的動量抵消一部分內收的動量。

2.1.2引拍結束時刻各環節速度參數的分析

羽毛球運動員的下肢要有快速向前、向后、向側面移動和起跳的能力，最大速度要達到20m／s左右，比一個高水平短跑運動員的平均速度還要大。在場上移動的速度是判斷1名優秀的運動員在場上移動好壞的指標之一，運動員引拍結束時刻各關節的速度變化情況直接影響著揮拍擊球的效果以及擊球時所獲得的最大能量。該技術引拍階段對步伐的要求為右腳前交叉跨到左側底線，背對網，身體重心在右腳上，當對方來球落到擊球者右肩的前上方時將球擊出。由表6和表7可知，被測的4名運動員在引拍結束時刻，右手的平均線速度最大，其平均值為(5.07+3.14)m／s，符合鞭打動作原理，主要是通過左腳的蹬地，右腳跨步，軀干的扭轉，儲備一定的動量，然后傳到肢體末端的環節上來實現的。其中桂彬右手的速度呈現最大值，為9.667 m／s，說明桂彬在引拍階段更好地利用全身地協調用力。在各個關節點上，戚雙雙各關節的最大速度從大到小排列為：右踝、右肘、右手、右肩、右腕、右膝、左髖、右髖、左踝，左膝。桂彬各關節的最大速度從大到小排列為：右手、右腕、左髖、左膝、右膝、右肩、右髖、右踝、右肘、左踝。黃國興各關節的最大速度從大到小排列為：右膝、右踝、左髖、右手、右髖、右腕、右肩、左膝、右肘、左踝。隊員Misha各關節點的最大速度從大到小排列為：右踝、右腕、右手、右肘、右膝、右肩、右髖、左髖、左踝、左膝。由以上發力順序可以看出，被測的4名運動員左踝的速度都小于右踝的速度，說明充分利用右腳的蹬地，戚雙雙、桂彬、黃國興是左髖的速度大于右髖，說明在發力時都充分利用轉髖的力量，戚雙雙、黃國興、Misha 3位都是左膝小于右膝，說明在引拍結束時刻，該3位運動員都是通過右膝內旋的活動來降低身體重心。

2.2揮拍擊球階段的分析

2.2.1揮拍擊球階段速度參數分析

揮拍擊球階段，引拍臂(右)各關節動作核心是以極大的速度向前上揮拍。用揮拍幅度和揮拍時間衡量揮拍質量。揮拍幅度用揮拍距離表示，增大揮拍距離和減小揮拍時間可以提高球拍速度代表被測隊員的揮拍速度、揮拍距離和揮拍時間，戚雙雙、桂彬、黃國興在同一時間內揮拍距離分別為0.8、1.23、0.98 m，揮拍速度分別為13.48、20.55、16.37 m／s。經對比發現，該3名運動員在同一時間內，揮拍距離排序為桂彬大于黃國興大于戚雙雙，被測的3名北京隊運動員揮拍時間相等，說明該3名運動員在揮拍擊球階段的時間節奏一致，而桂彬的揮拍質量優于黃國興和戚雙雙，隊員Misha在揮拍階段0.04 s揮拍距離為0.69 m，在時間和距離上都短于北京隊的3名運動員，揮拍的平均速度為17.19 m／s。被測的我國3名隊員和被測的國外1名隊員出現時間節奏不一致的原因可能與訓練方法、訓練節奏有關系。

2.2.2揮拍擊球階段的右上肢關節角度參數分析

揮拍擊球階段，對右上肢的要求為：以大臂帶動前臂，產生初速度；在肘部上抬一定高度時，轉為前臂帶動腕部，通過手腕的閃動，向后伸腕，自下而上甩臂將球擊出。由表10至表13可以看出，在擊球前(迎球揮拍階段)，被測的4名運動員的肩、肘、腕關節角度均逐漸增大，說明該過程運動員肘關節在做向上抬伸動作、腕關節用拇指的頂力在做外展動作，而肩關節角度的增大是以肘帶動前臂向上運動造成的。到擊球時刻被測對象的肩關節角度均達到動作全過程最大值，戚雙雙達到91。桂彬達到115。黃國興達到97。Misha達到133。顯然該過程肘關節引領前臂繼續向上運動。由表中的數據可以看出：右肘角發生了明顯的變化，在揮拍迎球階段運動員前臂做外旋動作，

4名被測者的右上肢各關節最大速度都是按照右肩一右肘一右腕一右手球拍的順序依次出現的并且依次變大的，體現了先加速再制動的特點，符合鞭打動作原理，證明4人的后場反手擊高遠球動作在揮拍擊球階段都符合鞭打動作原理，其目的是使右上肢運動鏈末端的手和球拍產生最大的運動速度，以最大力量將球擊出。葉偉在《羽毛球殺球動作中上肢技術的運動生物力學分析》一文中認為我國羽毛球運動技術水平處于世界頂尖水平，但至今還沒有深入、細致地了解殺球的技術過程。經研究認為殺球動作是一個“鞭打”動作的過程，殺球動作合理與否主要看全身運動的動量能否最終在擊球瞬間傳到肢體最末端；要提高殺球質量，除重視主動肌力量訓練外，更不能忽視對抗肌的訓練，在技術上要注意動作節奏的掌握。肘關節迅速伸展，在擊球前角度稍變小，在擊球瞬間肘關節角度應保持在最大值，反映為肌肉收縮加力的過程，結合錄像可以看到在觸球瞬間4名運動員肘關節角度分別是94。168。101。163。桂彬和Misha肘關節角度達到揮拍擊球階段的最大值，說明在揮拍階段前臂外旋的基礎上，肘關節更大程度的伸展，這樣有利于爭取更高的擊球點，而戚雙雙和黃國興在擊球時刻肘關節角度并沒有保持在最大值，原因是在迎球揮拍階段肘關節伸展和上抬得不夠。此階段對右手腕關節的要求為：在迎球揮拍階段手腕關節應保持更大程度的外展，在擊球時手腕由外展至內收快速閃動利用屈指發力將球擊出，手腕的外展造成腕關節角度變大。表中數據顯示，在揮拍擊球時刻被測對象腕關節的角度分別為160。156。165。178。Misha的腕關節角度高于其他3位運動員，也達到了全過程的最大值，說明Misha的腕關節比其他3位運動員更大程度地伸展，從技術上講Mi—sha在擊球過程中，不利于手腕收拍發力。

擊球時刻各關節點的速度變化為離軀干最遠的環節右手速度最大，其次為右腕關節速度。其中隊員戚雙雙的右手速度大于其他3位運動員。從右肩關節的速度上來分析，北京隊的3名隊員均表現為右肩的速度大于左肩的速度，說明在擊球瞬間，該3名隊員快速轉動右肩的動作明顯；由于桂彬的右肘速度大于其他3位運動員，說明桂彬在前臂充分內旋的基礎上，快速以肘帶動前臂的揮拍動作比較明顯；從髖關節上來看，北京隊的3名隊員左髖的速度都小于右髖的速度，說明在揮拍擊球瞬間都充分地利用轉髖、轉體的力量，但戚雙雙的右髖速度略大于其他2名運動員，說明轉髖的動作比較明顯；從膝關節上來看，戚雙雙和Misha的右膝速度大于左膝，說明該2名運動員發力更集中于右膝上；從技術上

來講，此種發力更利于擊球，而桂彬和黃國興右膝速度小于左膝速度，說明該2名運動員發力更集中于左膝關節上。

通過以上的分析可以看出，4名運動員的發力集中部位不同，桂彬的揮拍動作比較明顯，而戚雙雙的轉髖速度比較快，在揮拍擊球瞬間發力多利用髖部的轉動和右腿的蹬伸協調用力。Misha的發力來源主要是右腿的蹬伸上。

2.2.4擊球前后球拍速度的變化情況

球速在一定程度上決定于擊球力量，運動員擊球力量的大小最終體現是球擊后球離拍瞬間速度的大小。

被測對象拍速(拍頭的速度)的數據，可以看出，被測的北京隊3名運動員的拍速最大值出現在擊球前0/02s，而Misha則出現在擊球瞬間，通過查閱文獻發現有研究對羽毛球扣殺動作分析中，球拍的最大速度63％出現在約擊球前的0.032 s，并沒有出現在擊球瞬間，球拍觸球瞬間的速度并非是揮拍最大速度時刻，這一現象表明被測者的擊球動作并不是在揮拍至最大速度時球拍與球的碰撞。球拍是上肢環節鏈的末端環節，球拍速度的獲得依賴上位各關節的運動速度及配合。這可能與運動員在球拍觸球間試圖以降低速度來增加球的穩定有關。擊球的任務不僅是使球具有較大的線速度，而且要對擊出的球飛行的弧度、線路及落點進行一定的控制。而在擊球后4名運動員拍速都有下降的趨勢，擊球后拍速迅速下降的原因是由于拍子在與羽毛球撞擊過程中將大部分動量傳遞給了羽毛球。拍子傳給球的動量越多，拍速下降越快。數值下降最大的是Misha，其值為5.88 m／s，下降最小的是黃國興，其值為2.31 m／s，運動員Misha的球拍在擊球時絕對速度大于其他3名運動員，說明Misha的動作力量最大。

2.2.5擊球時刻4名運動員軀干扭轉角的變化

軀干扭轉角描述了在運動中軀干繞身體縱軸扭轉的運動幅度。在羽毛球后場擊反手高遠球的運動中，尤其是在轉身擊球時，軀干起著承上啟下的作用，通過軀干的連接將下肢的蹬伸動作產生的動量傳給上肢，再傳給球拍，將球以盡可能大的動量擊出，軀干在扭轉時將自身轉動產生的角動量通過上肢傳給球拍，使球拍盡可能地獲得更大的動量。本研究通過分析擊球時刻軀干扭轉角的變化情況來說明軀干的運動情況。軀干扭轉角越大，說明其軀干扭轉越緊，軀干周圍的肌肉拉伸程度越大，儲存更多的彈性勢能，對隨后的鞭打動作更有利。

擊球時刻的身體姿勢圖可以看出：Misha的軀干扭轉角最大，說明使Misha的軀干扭轉的肌肉(腹內斜肌、腹外斜肌、腹直肌、髂腰肌等)拉伸的程度較大，軀干扭轉得緊，儲存的彈性勢能大，對隨后的鞭打動作更有利；而黃國興軀干扭轉的角度最小，說明在揮拍擊球瞬間，他并沒有充分地利用轉體的力量，可能是為了盡快擊到球，沒有把擊球點和身體的位置調整好。從另一個層面上來說，軀干扭轉情況反映了被測對象的技術特點。由以上分析可見，Misha在揮拍擊球瞬間軀干扭轉得最緊，說明能夠儲存更多的能量，更便于擊球，而黃國興在后場反手擊高遠球動作中存在準備時間不充分的問題，建議加大軀干扭轉角的幅度。周潤華通過研究發現，羽毛球后場殺球技術軀干的運動包括：軀干扭轉角描述整個殺球技術動作過程中軀干繞身體縱軸的運動幅度以及軀干肌群收縮的狀態；原地殺球軀干最大扭轉角為34。起跳騰空殺球技術軀干最大扭轉角為48。起跳騰空殺球技術軀干扭轉角比原地殺球動作的軀干扭轉角大。3結論

通過對北京隊3名優秀羽毛球運動員和1名以色列優秀羽毛球運動員在揮拍擊球階段動作技術的運動生物力學分析得到了如下結論。

名優秀羽毛球運動員在反手擊高遠球引拍階段右肩關節角是依次增大的，而右肘關節呈現不規律變化，其目的是淵整擊球動作和使其更符合肌肉收縮特性。

名優秀羽毛球運動員在引拍結束時刻右手的平均線速度呈現出最大值，右上肢運動在球拍與球觸及前是符合鞭打動作原理的。

在擊球時刻，優秀羽毛球運動員肩關節角度達到動作令過程最大值，這樣是為了爭取高的擊球點，各關節點的速度變化呈一定的時序性，表現為離軀干最遠的環節右手速度最大，其次為右腕關節速度和右肘關節速度，這樣能為擊球聚集更多的動能。4建議

加強肌肉的訓練，尤其是轉腰爆發性用力與腹肌的訓練，提高擊球時候身體的扭轉性發力。

加強腿部向上的蹬伸力量的訓練，提高擊球過程中下肢動作技術的學習，使下肢在蹬地發力時更加符合鞭打動作技術，為上肢揮拍擊球提供最大的力量來源。

提高引拍階段揮拍臂肘關節的穩定性，提高擊球點。參考文獻：

[1]林建健，中國優秀男子網球運動員大力發球的運動生物力學分析[D].北京體育大學，2009.