從運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)角度來(lái)看足球基本技術(shù)動(dòng)作

陳進(jìn)

摘要：從運(yùn)動(dòng)學(xué)方面來(lái)看，我國(guó)現(xiàn)階段足球踢球技術(shù)動(dòng)作在運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)領(lǐng)域已經(jīng)初見(jiàn)研究成效，但是卻并未進(jìn)行系統(tǒng)性研究，尤其是在動(dòng)力學(xué)與肌肉學(xué)這兩方面研究較為滯后。究其根本來(lái)講，足球這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)是屬于三維性質(zhì)的，但最近幾年三維分析這項(xiàng)研究才在足球踢球技術(shù)當(dāng)中愈演愈烈，以往的研究學(xué)者作出的僅是二維分析，但經(jīng)由二維分析進(jìn)行研究所得出的結(jié)論不夠全面，具有較大局限性，總而言之，無(wú)論二維分析研究信息是否準(zhǔn)確，都為三維分析研究未來(lái)發(fā)展奠定夯實(shí)基礎(chǔ)。因此，本文主要闡述運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)視域下足球基本技術(shù)動(dòng)作研究進(jìn)展，以供相關(guān)人士參考。

關(guān)鍵詞：運(yùn)動(dòng)生物力學(xué);足球基本技術(shù);足球

引言：“世界第一運(yùn)動(dòng)”是足球這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)聞名中外的盛譽(yù)，這項(xiàng)體育運(yùn)動(dòng)一直具有較大影響力。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，研究足球這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)的技術(shù)動(dòng)作也隨之不斷發(fā)展完善，深化全面解釋并發(fā)現(xiàn)足球這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)技術(shù)存在的本質(zhì)，本文主要通過(guò)研究在運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)領(lǐng)域當(dāng)中足球運(yùn)動(dòng)基本技術(shù)動(dòng)作的實(shí)際發(fā)展情況，對(duì)Vicon運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)加以利用，全面分析足球運(yùn)動(dòng)員的基本技術(shù)動(dòng)作產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，將會(huì)對(duì)未來(lái)這類研究提供大量的定量分析技術(shù)手段有十分重要的意義。

一、運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)和足球基本技術(shù)概述

（一）運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)概述

生物力學(xué)這門學(xué)科主要研究的是力與生物個(gè)體之間存在的運(yùn)動(dòng)、病理和生理關(guān)系。運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)這門學(xué)科主要研究的是在運(yùn)動(dòng)過(guò)程當(dāng)中人體進(jìn)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。而人體運(yùn)動(dòng)一直作為自然界當(dāng)中作為復(fù)雜的現(xiàn)象之一，為了能夠解決在運(yùn)動(dòng)過(guò)程當(dāng)中人體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，在使用生物學(xué)和力學(xué)二者基本理論的同時(shí)，還需使用二者分析方法，這樣做可以讓復(fù)雜程度較高的人體機(jī)械運(yùn)動(dòng)能夠建立在運(yùn)動(dòng)生物學(xué)規(guī)律和人體力學(xué)規(guī)律之上。而對(duì)于運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)而言，其最終目的主要是對(duì)各不相同的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目存在的力學(xué)原理充分解釋，同時(shí)為運(yùn)動(dòng)環(huán)境的不斷改善和運(yùn)動(dòng)技術(shù)的不斷改進(jìn)提供出一份具有科學(xué)性的理論依據(jù)。基于此，運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)這門學(xué)科也以其具備的特殊內(nèi)容和獨(dú)特研究形式演變成獨(dú)立的學(xué)科。

（二）足球基本技術(shù)概述

在所有足球比賽當(dāng)中一直采用合理化行動(dòng)和合理化動(dòng)作是足球技術(shù)的總稱。在足球比賽當(dāng)中，足球技術(shù)具有的地位極為特殊，足球技術(shù)是完成比賽戰(zhàn)術(shù)配合以及決定戰(zhàn)術(shù)實(shí)際效果的基礎(chǔ)前提和重要保證。德國(guó)的一位著名足球教練曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：“在足球這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)當(dāng)中，起著決定性的重要部分就是技術(shù)。”在現(xiàn)代足球比賽過(guò)程當(dāng)中，攻速和守速持續(xù)加快，同時(shí)對(duì)抗?fàn)帄Z賽的競(jìng)爭(zhēng)也隨之愈演愈烈，因此，導(dǎo)致比賽過(guò)程中對(duì)于足球技術(shù)也提出相對(duì)較高要求。現(xiàn)階段，從使用目的進(jìn)行分類，可以分為防守技術(shù)、進(jìn)攻技術(shù)。而從表現(xiàn)形式進(jìn)行分類，則可以將其分為傳球、運(yùn)球、頂數(shù)、接球、射門、攔截等。

二、足球基本技術(shù)二維研究

在二十世紀(jì)初，就有多位學(xué)者發(fā)表大量關(guān)于二維分析方面研究的論文，其研究出的成果具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義，首先，著名學(xué)者諾蘭發(fā)表的論文當(dāng)中全面闡述如下內(nèi)容：第一，對(duì)于十三歲至三十歲這一群體，足球這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)的踢球技術(shù)動(dòng)作具備的一般特征賦予演化新定義;第二，發(fā)現(xiàn)最大球速，能夠?yàn)榻窈筇峁┐罅烤哂惺种匾渚哂醒芯績(jī)r(jià)值的主要信息來(lái)源;第三，著重解釋足球這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)當(dāng)中存在的能夠相互進(jìn)行影響的本質(zhì);第四，提供出大量關(guān)于踢球過(guò)程當(dāng)中腿部線性運(yùn)動(dòng)學(xué)具有的有關(guān)定量分析數(shù)據(jù);第五，在實(shí)踐報(bào)告當(dāng)中明確指出在踢球過(guò)程當(dāng)中膝蓋和腳踝二者的力矩連接點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)學(xué)的具體參數(shù)信息;第六，報(bào)告當(dāng)中記錄在運(yùn)動(dòng)員踢球時(shí)足球場(chǎng)地地面對(duì)于腿部支撐產(chǎn)生的反作用力。基于上述文章提到的詳細(xì)研究?jī)?nèi)容，對(duì)于踢球這個(gè)技術(shù)動(dòng)作理解的相對(duì)較為透徹，同時(shí)也一并提供出較多十分重要且具有研究?jī)r(jià)值的相關(guān)基礎(chǔ)理論知識(shí)，但也要知曉，一般情況下，大部分著名學(xué)者在分析研究時(shí)使用的技術(shù)設(shè)備對(duì)于研究成果具有較強(qiáng)局限性，信息來(lái)源相對(duì)較為片面。對(duì)高速的電影拍攝機(jī)加以利用，在拍攝過(guò)程當(dāng)中收集信息并展開(kāi)分析，而拍攝速度一般情況下會(huì)利用相對(duì)較低的幀速率進(jìn)行表示。從本質(zhì)上來(lái)講，拍攝電影的具體方法一般僅可以提供分析數(shù)據(jù)的二維視圖，由于九十年代末的科技水平并不夠發(fā)達(dá)，大部分的研究學(xué)者不僅沒(méi)有較為先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備，也不具備超越二維研究方法的先進(jìn)技術(shù)分析手段。現(xiàn)階段，隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)水平也隨之快速進(jìn)步，從而為以往遭受速率限制的二維分析提供了先進(jìn)設(shè)備以及技術(shù)手段，使用愈加先進(jìn)的高速攝影設(shè)備，達(dá)成以往不敢想象的目標(biāo)，從而不斷獲取可靠信息來(lái)源。先進(jìn)的拍攝設(shè)備價(jià)格相對(duì)昂貴，一般情況下高攀不起，但是由于拍攝設(shè)備的錄像技術(shù)隨時(shí)代不斷發(fā)展，為研究學(xué)者提供可負(fù)擔(dān)的選擇。而低幀率卻是錄像設(shè)備具有的一個(gè)最大弊端，其并不適用于足球這種技巧性較強(qiáng)、爆發(fā)力較強(qiáng)的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。但是可以高速錄像的先進(jìn)設(shè)備也已經(jīng)隨社會(huì)進(jìn)步出現(xiàn)，只是其也同高速拍攝設(shè)備一樣價(jià)格昂貴。

三、足球基本技術(shù)三維研究

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)水平不斷進(jìn)步，在足球比賽當(dāng)中普遍應(yīng)用三維運(yùn)動(dòng)捕捉這項(xiàng)先進(jìn)分析技術(shù)設(shè)備，在上個(gè)世紀(jì)的九十年代后期，研究定量分析的詳細(xì)報(bào)告已然出現(xiàn)在部分文獻(xiàn)資料當(dāng)中。總的來(lái)講，在研究過(guò)程當(dāng)中，皆對(duì)先進(jìn)的具體方法加以應(yīng)用，其中主要包括較為詳細(xì)的足球定量分析的相關(guān)數(shù)據(jù)資料，并分析足球這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)踢球技術(shù)動(dòng)作的一個(gè)三維運(yùn)動(dòng)捕捉以及探討踢球技術(shù)動(dòng)作的完整分析結(jié)果。在九十年代末發(fā)表的論文當(dāng)中，第一次在文獻(xiàn)資料當(dāng)中提出分析運(yùn)動(dòng)學(xué)這門學(xué)科的參數(shù)，并在研究報(bào)告當(dāng)中首次針對(duì)喜好足球運(yùn)動(dòng)的業(yè)余運(yùn)動(dòng)員描述了運(yùn)動(dòng)學(xué)，在足球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，比較腳背正面踢球和腳內(nèi)側(cè)踢球這兩個(gè)技術(shù)動(dòng)作。一般情況下，研究學(xué)者利用像素赫茲幀頻較高的攝像設(shè)備，同時(shí)也利用相機(jī)的雙膠片配置硬件對(duì)足球運(yùn)動(dòng)進(jìn)行較為詳細(xì)的記錄。與此同時(shí)，報(bào)告當(dāng)中詳細(xì)記錄腿踢動(dòng)作的相關(guān)數(shù)據(jù)，膝蓋關(guān)節(jié)、腳踝和髖關(guān)節(jié)共同組成三個(gè)平面，彎曲或者伸展、外部旋轉(zhuǎn)或者內(nèi)部旋轉(zhuǎn)以及角速度或者角加速度。這是研究學(xué)者在文獻(xiàn)中記載的唯一一份骨盆在踢這個(gè)動(dòng)作當(dāng)中的運(yùn)動(dòng)方向數(shù)據(jù)。如資料所言，相關(guān)研究人員發(fā)現(xiàn)，使用正腳踢比用側(cè)腳踢速度較快，由于小腿向外部?jī)A斜的角度較大，會(huì)帶給足球一個(gè)側(cè)踢形成的力。這項(xiàng)研究的重要價(jià)值主要在于研究報(bào)告極為精確，并在這個(gè)實(shí)驗(yàn)當(dāng)中獲取到足球腿部運(yùn)動(dòng)學(xué)具有的三維數(shù)據(jù)。基于此，這份基于運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)視域下研究報(bào)告具有十分重要的意義。

結(jié)語(yǔ)：綜上所述，現(xiàn)階段，足球這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)取得一定研究成果，依據(jù)人體自身生理結(jié)構(gòu)，可以將人體列為不同研究對(duì)象進(jìn)行技術(shù)分析，利用Vicon這個(gè)三維運(yùn)動(dòng)捕捉設(shè)備，捕捉運(yùn)動(dòng)員運(yùn)行軌跡，并對(duì)生物力學(xué)軟件加以利用，建立一個(gè)運(yùn)動(dòng)分析模型，從而得出運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)以及引動(dòng)特征。在未來(lái)利用較為系統(tǒng)的方式，進(jìn)行深入研究，從而不斷揭示生物力學(xué)的原理，并豐富理論知識(shí)，進(jìn)一步提升訓(xùn)練有效性以及提升參考依據(jù)有效性。

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