女子籃球運動員跳投與后仰跳投動作的運動生物力學比較分析

綦彬彬，張陽光

（牡丹江師范學院體育科學學院，黑龍江 牡丹江 157011）

在籃球比賽攻防轉換快速進行中，跳投可以直接得分，又可以在運球突破中急停跳投，而后仰投籃在中距離對抗中，可以在防守人很近的情況下，給自己留出投籃的空間，無論是跳投還是后仰跳投都是在緊逼防守中不易被蓋帽的一種投籃技術。鑒于對籃球跳投動作技術的重要性，近年來許多專家和學者從多個方向和角度分析和探討了男子籃球跳起投籃動作的特征和本質規律，例：北京體育大學曾對清華、北大、人大、交大各隊的主力組成的北京男籃12名隊員進行測試，運用人體運動學、動力學原理分析跳投步伐和最佳出手角度的特征；在CUBA男子籃球比賽和訓練中，將跳投和后仰跳投動作運用的很好。而女子運動員在跳投中大量存在“顛跳”，“顛跳”雖然有出手快的特點，可投籃在有防守人的情況下，不能給自己留出足夠的空間，這樣在進攻中很容易被“帽掉”，而對于非專業球員來講，完全靠手臂的力量，投籃動作容易走形，影響命中率。基于對女子運動員在籃球教學和比賽中對跳投和后仰跳投動作的運用，運用運動生物力學的技術對受試者進行起跳的發力測試，以此來分析2種力如何運用，為今后的籃球教學提供更加科學的思路和參考。

1 測試對象與方法

1.1 測試對象 測試對象：成XX；女；年齡21歲；身高175cm；體重62kg；二級運動員，CUBA外線球員，將拍攝的該運動員原地跳投動作技術作為研究。

1.2 研究方法

1.2.1 文獻資料法 查閱8篇籃球跳投和后仰跳投技術動作、運動生物力學等相關的期刊和書籍，以此來了解相關的動力學技術資料，為本文動作分析、測量方法提供參考。

1.2.2 實驗法

1.2.2.1 實驗內容及過程 在牡丹江師范學院籃球館用2臺高速攝像機按照三維攝像測量的要求對研究對象進行現場拍攝。三角架2個，三維標定框架1個，用2臺攝像機放置與所拍攝運動員活動場地的右前、右后2個方向，同步拍攝研究對象跳投和后仰跳投動作，2臺攝像機主光軸的夾角大約為120度，拍攝頻率為50Hz，快門速度為1/100，對運動員原地跳起投籃進行定點拍攝，在拍攝前提前開機，拍攝結束后停機，完整地記錄了跳投垂直起跳投籃動作和后仰起跳投籃動作的全過程，選擇最好的一次動作，用艾利爾分析系統對運動員動作技術進行分析，分階段分析跳起投籃各階段的動作技術，按照關節點的角度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，圖像經數字處理后，采用數字濾波法對數據進行平滑處理，截斷頻率設為8。

1.2.2.2 動作階段的分析 跳投:雙手持球（以右手為例），非投籃手置于球的側方，投籃手置于球的后部，雙腳平行（右側略高于左腳），雙膝微屈，雙腳前腳掌蹬地向上彈跳，跳起至最高點時前臂前伸，手腕向前撥指將球投出，落回原地完成整個跳投動作（圖1）。

圖1-1

圖1-2

圖1-3

后仰跳投:雙手持球（以右手為例），非投籃手置于球的側方，投籃手置于球的后部，雙腳平行膝蓋微屈，雙腳前腳掌蹬地起跳時向后仰，投籃出手的時機和角度需要根據防守情況而定。fade是隱藏，away是消失，組合起來就是后仰跳投對于防守者來說，由于做動作者身體后傾，感覺就像從眼前消失一樣。

1.2.4 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 結果與分析

運用三維運動學測量方法，使用1臺QUINTIC高清攝像機以50幀/s的拍攝頻率和測力臺同時進行，采集三維運動影像資料，并用美國艾利爾分析系統（APAS）對2臺攝像機拍攝的跳投和后仰跳投動作進行三維同步數字化分解，得出數據進行對比。

2.1 蹬地時跳投與后仰跳投動作分析與對比

表1 蹬地時踝、膝、髖關節線性原始位置分析 單位：cm

表2 蹬地時踝、膝、髖關節線性位移分析 單位：cm

表3 蹬地時踝、膝、髖關節線性速度分析 單位：cm/s

表4 蹬地時踝、膝、髖關節環節角度原始位置垂直軸分析單位：度

根據表1、表2中踝、膝、髖關節線性原始位置、線性位移數據分析，在跳投蹬地階段踝、膝關節受力，傳導給髖關節，在起跳和投籃階段會達到一個很大力量的數值。而后仰跳投蹬地的力量不充分，膝關節比踝關節受力大，傳導給髖關節時力量很少。在表3線性速度分析中，跳投線性速度發力中，踝、膝關節受力短時間內快速傳導給髖關節，蹬地的反作用力能與自身重力成為合力；而后仰跳投踝和膝關節受力比跳投蹬地階段受力大，傳導給髖關節時力量很少，尤其是在投籃階段沒有腰腹力量做支撐的話，投籃的力量也會下降。在踝、膝、髖關節環節角度原始位置矢狀軸跳投與后仰跳投的動作對應數據是一樣的，但在垂直軸當中踝、膝關節蹬地和起跳發力是一樣的，而髖關節沒有發力（表4）。環節、關節角度速度和原始位置的矢狀軸、垂直軸的數據分析均為0，也就是這個時期無論是跳投、后仰跳投，踝、膝、髖關節都沒有做功。

2.2 對跳投蹬地垂直的力和向后的力分析

圖2

在測技術動作的同時測試受試者垂直起跳和向后起跳的力，以受測試者62kg的體重為例，垂直起跳時蹬地和落地的力約為1700～1800N之間，兩空隙之間為空中停留的時間，從受測試者蹬地跳起投籃的動作來看，垂直起跳上升的力和下降的力是一樣的，投籃的力量來源于腳下，傳導于腰腹，發力于手臂，因此垂直起跳，能很好地把力量集中。而向后起跳蹬地的力約為1600N，而落地的力約為2000N，兩空隙之間為空中停留的時間，從受測試者蹬地跳起投籃的力來看，向后起跳蹬地不夠充分，力量沒有緩沖出來，雖然跳起投籃，但落地的力大于蹬地的力，力量沒有集中應用于手臂，而是把力量分解了。

2.2.1 投籃時跳投與后仰跳投動作分析與對比

表5 投籃時肩、肘、腕關節線性原始位置分析 單位：cm

表6 投籃時肩、肘、腕關節線性位移分析 單位：cm

表7 投籃時肩、肘、腕關節線性速度分析 單位：cm/s

表8 投籃時上臂、前臂環節角度位移矢狀軸分析 單位：度

根據表5、表6的線性原始位置和位移數據分析：在做跳投動作時，手腕的力量大于肘關節，其次是肩關節，跳投時手腕撥球的力使球飛行角度和高度適中。而后仰投籃動作手腕的力量和肘關節差不多，肩關節的力比手腕的力大，在后仰投籃的同時出手角度也增大，球的飛行弧線也相對增高。從表7的線性速度數據分析上看，在蹬地和起跳階段，肩、肘、腕的力是均衡的，投籃時手腕的速度力量是增大的，而后仰跳投在蹬地和起跳階段手腕的力量是很大的，在投籃時腕、肘關節的力是均衡的，而肩膀發力更少。從表8對環節角度上臂、前臂矢狀軸位移的分析，跳投動作上臂和前臂發力是充分的，而后仰投籃動作上臂和前臂發力沒有跳投發力大。在上臂關節角度、前臂速度以及位移的矢狀軸和垂直軸上均沒有做功。

3 結 論

通過對測試者在跳投動作和后仰跳投技術的運動生物力學分析得出以下結論：

1）運動學分析得出：在做跳投動作時手腕的力量大于肘關節，其次是肩關節，撥球的飛行高度和角度適中；而后仰投籃動作只有腕關節在充分發力，肩關節和肘關節的力不均衡，這樣導致球在飛行中只有高度而沒有遠度。

2）動力學分析得出：垂直起跳的力上升和下降幾乎是一樣的，跳投垂直起跳能很好地把力量集中，后仰起跳蹬地不夠充分，力量沒有集中應用于手臂，也就是落地的力大于蹬地的力，雖然跳起投籃，但把腳下蹬地的力分解了。

3）增強手臂力量的訓練，在后仰起跳力量被分散的情況下，仍然可以完成投籃動作。

4）女子運動員腿部和腰腹力量不足也是導致起跳的主要原因，在訓練中加強腰腹、腿部力量的訓練可以完善跳投、后仰跳投的技術動作。