摘要：【目的和方法】運(yùn)用Simi Motion三維動(dòng)作捕捉分析系統(tǒng)對(duì)中外優(yōu)秀男子高爾夫球職業(yè)選手一號(hào)木桿揮桿進(jìn)行定量和定性研究，解碼下桿動(dòng)作技術(shù)特征，總結(jié)技術(shù)規(guī)律和特征背后的理論支撐?！窘Y(jié)果】我國選手平均最大桿頭速度、平均球速及擊球效率均低于國外選手；擊球階段用時(shí)與桿頭最大速度、球速呈顯著性負(fù)相關(guān)（P＜0.05），平均桿數(shù)與擊球距離、擊球階段用時(shí)呈顯著性正相關(guān)（P＜0.05），擊球距離與球速呈顯著性正相關(guān)（P＜0.05），球速與平均桿數(shù)呈顯著性負(fù)相關(guān)（P＜0.05）；下桿技術(shù)重心位移變化中，通過討論各坐標(biāo)軸位移變化增量發(fā)現(xiàn)，加速旋轉(zhuǎn)階段和擊球階段組間差異明顯?！窘Y(jié)論】我國選手可適當(dāng)延長加速旋轉(zhuǎn)階段用時(shí)，同時(shí)適當(dāng)縮短擊球階段用時(shí)，桿頭最大速度易產(chǎn)生，從而影響球速，以此提高我國選手的擊球效率；我國選手在加速旋轉(zhuǎn)階段X軸重心位移太大，Y軸重心位移變化不夠，致使髖部側(cè)移不明顯和下桿系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)的穩(wěn)定性被破壞，不利于擊球效果，故下桿髖部側(cè)移和旋轉(zhuǎn)加速動(dòng)作可優(yōu)化。

關(guān)鍵詞：男子；高爾夫球選手；下桿技術(shù)；分析

高爾夫球在我國發(fā)展僅三十多個(gè)年頭，競技高爾夫球運(yùn)動(dòng)的開展始于九十年代后期[1]，經(jīng)歷了張連偉始創(chuàng)第一代和梁文沖黃金第二代，目前新生代以李昊桐、張新軍、吳阿順、袁也淳等為代表，其競技高爾夫球技術(shù)也在發(fā)生變化，在他們的身上蘊(yùn)含越來越多歐美職業(yè)球員的動(dòng)作元素，以發(fā)現(xiàn)的目光審視中外優(yōu)秀男子高爾夫球選手技術(shù)特征，秉承“拿來主義”和“取其精華”的態(tài)度為自己所用。我國競技高爾夫發(fā)球技術(shù)分析文章極少，針對(duì)下桿技術(shù)進(jìn)行分析的更是少之又少，而曉知器械投擲類項(xiàng)目中關(guān)于各個(gè)階段運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)特征分析的文章層出不窮[2-9]，高爾夫球技術(shù)分析是否可分開討論？運(yùn)動(dòng)技術(shù)分析歸根到底是將技術(shù)規(guī)律和特征背后的理論支撐講明白。當(dāng)下我國競技高爾夫球運(yùn)動(dòng)已經(jīng)從起步階段邁向跨越式發(fā)展階段，在以科技服務(wù)為支撐的新時(shí)代背景下，繼續(xù)深挖和總結(jié)高爾夫球運(yùn)動(dòng)技術(shù)特征和技術(shù)規(guī)律，為未來內(nèi)涵式發(fā)展做好鋪墊，使越來越多的中國職業(yè)選手活躍在國際賽場，越來越多的人關(guān)注高爾夫球運(yùn)動(dòng)，這是綜合國力和社會(huì)文明程度的重要體現(xiàn)，同時(shí)在探索適應(yīng)競技體育發(fā)展創(chuàng)新模式的大背景下，競技高爾夫球項(xiàng)目走在了改革前沿，未來高爾夫球項(xiàng)目在我國體育強(qiáng)國建設(shè)中將扮演更為重要的角色。國家高爾夫球隊(duì)的技術(shù)攻關(guān)服務(wù)，以專業(yè)的視角和求實(shí)的態(tài)度為我國運(yùn)動(dòng)員技術(shù)優(yōu)化做好監(jiān)控和保障，把更多的技術(shù)分析和診斷建議及時(shí)地反饋給選手本人，讓運(yùn)動(dòng)員隨著時(shí)間的推移，建立一種自我成長監(jiān)控體系。

1 研究對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

研究樣本從兩個(gè)方面選擇：一是為討論分析組間差異性，選取中外優(yōu)秀高爾夫球職業(yè)選手各12名，包含中國選手6名（含中國臺(tái)北選手潘正琮），歐美選手6名，如表1所示；二是選擇拍攝過程無遮擋的選手，以求解析數(shù)據(jù)的可靠性。研究對(duì)象為12位中外優(yōu)秀高爾夫球選手一號(hào)木桿下桿技術(shù)的生物力學(xué)特征分析與診斷。

1.2 研究方法

1.2.1 文獻(xiàn)資料法

通過中國知網(wǎng)、SAGE、Web of science等數(shù)據(jù)庫查閱中外關(guān)于高爾夫球揮桿技術(shù)分析文章，以“一號(hào)木桿”“downswing”等為關(guān)鍵詞進(jìn)行檢索，了解競技高爾夫球技術(shù)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀和前沿動(dòng)態(tài)。一方面，結(jié)合前人主要研究成果做深度驗(yàn)證；另一方面，提出新的研究假設(shè)，對(duì)最新的技術(shù)規(guī)律進(jìn)行總結(jié)和歸納，進(jìn)一步厘清高爾夫球揮桿背后的理論支撐，探討并總結(jié)高爾夫球項(xiàng)目技術(shù)原理，為競技高爾夫球技術(shù)研究提供堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。

1.2.2 運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)測試法

通過對(duì)2019年匯豐冠軍賽比賽現(xiàn)場18洞進(jìn)行遴選，確定對(duì)8號(hào)洞進(jìn)行三維運(yùn)動(dòng)學(xué)拍攝，按照運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)三維運(yùn)動(dòng)學(xué)視頻采集要求進(jìn)行標(biāo)定和拍攝，采用2臺(tái)高速攝像機(jī)拍攝，如圖1所示，兩臺(tái)攝像機(jī)主光軸夾角約為90°，按照高爾夫球規(guī)則，球員需在兩個(gè)標(biāo)志物連線上或者后側(cè)（擊球相反方向）一個(gè)球桿范圍內(nèi)開球，故取景范圍可認(rèn)定為兩個(gè)標(biāo)志物間，標(biāo)志物連線距離約為2.5 m，拍攝距離約10 m，機(jī)高1.5 m，拍攝頻率為1000幀/s，應(yīng)用Simi Motion輻射型三維標(biāo)定框架對(duì)測試空間進(jìn)行標(biāo)定。

比賽前后各采集一次三維標(biāo)定框架視頻，X軸為前后方向（向前為正，向后為負(fù)），Y軸為左右方向，（向左為正，向右為負(fù)），Z軸為垂直軸方向（向上為正，向下為負(fù)），如圖1。該洞為左狗腿洞，由于其距離達(dá)到603yds，開球需打到拐角位置，發(fā)球臺(tái)距離拐角位置約300yds，為下一桿創(chuàng)造條件，選手需要標(biāo)準(zhǔn)全力完成一號(hào)木桿的開球，圖1右側(cè)球洞碼數(shù)本效果圖可參閱。

1.2.3 視頻解析法

（1）定量分析

運(yùn)用Simi Motion三維動(dòng)作捕捉分析系統(tǒng)（ Simi公司，德國）對(duì)12位職業(yè)高爾夫球選手一號(hào)木桿技術(shù)運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)選取20個(gè)關(guān)節(jié)點(diǎn)和1個(gè)附加點(diǎn)（桿頭），采取逐楨解析的方法，采用低通濾波方法進(jìn)行數(shù)據(jù)平滑，截?cái)囝l率為10 Hz。

（2）研究

階段的劃分：基于研究思路選擇研究階段，研究階段的界定綜合考慮眾多國內(nèi)外學(xué)者對(duì)高爾夫球揮桿技術(shù)動(dòng)作時(shí)相和階段的劃分，較為普遍認(rèn)可高爾夫球揮桿分為上桿技術(shù)、下桿技術(shù)和隨揮技術(shù)，Isao Okuda等人（2010）在研究中對(duì)動(dòng)作階段劃分與本研究相同，本研究為下桿技術(shù)，標(biāo)定上桿頂點(diǎn)、下桿啟動(dòng)、延遲、釋放擊球四個(gè)技術(shù)時(shí)相，如圖2所示。

上桿頂點(diǎn)時(shí)刻完成左膝的屈曲、髖部的旋轉(zhuǎn)和肩臂旋轉(zhuǎn)，球桿無后揮動(dòng)作，桿頭速趨于0。

下桿啟動(dòng)時(shí)刻表現(xiàn)為髖部的側(cè)移，球桿前揮開始，桿頭速度增加；延遲時(shí)刻為左手臂與地面平行位置，釋放擊球時(shí)刻為桿頭擊球瞬間。根據(jù)動(dòng)作時(shí)刻點(diǎn)所形成的三個(gè)動(dòng)作區(qū)間可定義三個(gè)技術(shù)階段，即A-B為過渡階段，B-C為加速旋轉(zhuǎn)階段，C-D位擊球階段。

1.2.4 數(shù)理統(tǒng)計(jì)法

利用SPSS21.0統(tǒng)計(jì)原始數(shù)據(jù)，獲得與本研究有關(guān)的參數(shù)，應(yīng)用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)對(duì)組間技術(shù)表現(xiàn)各指標(biāo)進(jìn)行差異分析，顯著性標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定為P＜0.05，最終生成數(shù)據(jù)特征表。

2 結(jié)果與分析

2.1 中外優(yōu)秀男子高爾夫球選手一號(hào)木桿下桿技術(shù)節(jié)奏的研究

基于下桿過程中各階段人體運(yùn)動(dòng)與器械的變化特征，將下桿過程分為三個(gè)階段，即過渡階段、加速旋轉(zhuǎn)階段和擊球階段。通過討論各技術(shù)環(huán)節(jié)時(shí)間的分配，發(fā)現(xiàn)中外優(yōu)秀男子高爾夫球選手一號(hào)木桿下桿技術(shù)節(jié)奏類型和技術(shù)風(fēng)格，進(jìn)一步判斷其技術(shù)合理性背后的理論支撐。無論哪一種技術(shù)風(fēng)格的運(yùn)動(dòng)，必須符合運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)原理和人體運(yùn)動(dòng)規(guī)律，即下桿過程中桿頭速度都是在人體先加速的情況下逐漸疊加，人體用力也是在大肌肉群先發(fā)力，然后由腳下向器械傳遞完成，同時(shí)下桿初期要通過延長作用距離來延長作用時(shí)間，以此獲得“超越器械”動(dòng)作，獲得較好的作用效果，下桿后期大關(guān)節(jié)的制動(dòng)和小關(guān)節(jié)的加速產(chǎn)生鞭打[3]。

表2和表3分別為國外選手和我國選手下桿技術(shù)各階段時(shí)間特征。國外選手下桿總用時(shí)為0.2842±0.0307s，低于我國選手的0.2968±0.0239s。討論總用時(shí)不能一概而論，用時(shí)快慢體現(xiàn)技術(shù)風(fēng)格的個(gè)體差異性。分階段進(jìn)行討論分析，發(fā)現(xiàn)我國選手在各階段的時(shí)間占比與國外選手存在差異，特別是在加速旋轉(zhuǎn)階段和擊球階段用時(shí)表現(xiàn)差異性明顯，國外選手加速旋轉(zhuǎn)階段時(shí)間占比為41.5%±5.9%，我國選手加速旋轉(zhuǎn)階段時(shí)間占比為38.0%±4.2%，其過渡階段兩組數(shù)據(jù)差異性較低。加速旋轉(zhuǎn)階段是“超越器械”實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)階段，通過延長作用時(shí)間能夠更好地制造桿頭速度，從而影響擊球效果；擊球階段是延遲→釋放擊球的動(dòng)作區(qū)間，該階段身體大關(guān)節(jié)發(fā)力已經(jīng)完成，速度最終疊加到手和球桿，此階段符合鞭打原理[4]。從表2和表3可以看出，擊球階段我國選手比國外選手平均用時(shí)占比略高。鞭打原理為人體末梢環(huán)節(jié)隨著大關(guān)節(jié)的制動(dòng)產(chǎn)生加速的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，由公式V=S/ΔT推出，在揮桿軌跡長度恒定的情況下，擊球階段用時(shí)越少，桿頭速度一定意義上產(chǎn)生更快，同時(shí)最后擊球階段刻意延長作用時(shí)間，可能對(duì)擊球部位產(chǎn)生影響，出現(xiàn)無法打到“甜點(diǎn)”和無法產(chǎn)生最大倒旋角[5]。

一號(hào)木桿為了創(chuàng)造更遠(yuǎn)的擊球距離，決定擊球距離的因素有哪些？對(duì)相關(guān)指標(biāo)變量進(jìn)行了相關(guān)矩陣分析，并試圖將各參量間的關(guān)系闡釋清楚。表4為各指標(biāo)變量間相關(guān)系數(shù)矩陣。由表4可以看出，擊球距離與球速有顯著性正相關(guān)（P＜0.05），相關(guān)程度達(dá)到了r=0.698，即球速越快，擊球距離越遠(yuǎn)。討論桿頭最大速度與擊球距離、球速之間的關(guān)系發(fā)現(xiàn)，三個(gè)參量間并無直接影響的關(guān)系，且通常認(rèn)為的桿頭制造最大速度的能力越強(qiáng)，球速和擊球距離越遠(yuǎn)的說法是不完全正確的，影響球速的因素還包括擊球桿面位置和最大倒旋角。球速與擊球距離帶來的結(jié)果評(píng)價(jià)是使用的平均桿數(shù)的多少，通過分析可以看出，平均桿數(shù)與球速呈顯著性負(fù)相關(guān)（r=-0.858），同時(shí)平均桿數(shù)與擊球距離也呈顯著性正相關(guān)（r=0.697）。通過討論下桿各階段用時(shí)與指標(biāo)變量關(guān)系發(fā)現(xiàn)，擊球階段用時(shí)與桿頭最大速度、球速呈顯著性負(fù)相關(guān)，且相關(guān)程度具有一定的差異，同時(shí)擊球階段用時(shí)與平均桿數(shù)呈顯著性正相關(guān)。以上結(jié)果分析與之前中外優(yōu)秀男子高爾夫球選手一號(hào)木桿下桿各階段用時(shí)特征綜合研判，擊球階段用時(shí)對(duì)擊球效果具有較大的影響，且擊球階段用時(shí)越短，桿頭越易形成最大速度，從而影響球速，與大關(guān)節(jié)制動(dòng)和小關(guān)節(jié)加速后的速度疊加產(chǎn)生鞭打的結(jié)果一致。

國內(nèi)外球員揮桿速度變化特征如表5所示。從表5可見，我國選手的平均桿頭最大速度與國外選手差異較小。但是桿頭速度對(duì)擊球距離不具有直接影響關(guān)系，平均球速方面我國選手較國外選手低，這也造成了我國選手擊球效率偏低，即平均轉(zhuǎn)化率偏低。美巡賽官方數(shù)據(jù)顯示球員一號(hào)木桿平均擊球效率為1.49[6]，與本研究所得結(jié)論1.49±0.25一致，參照美巡賽平均球速占比可以看出，超五成的選手球速達(dá)到76-87 m/s，我國選手球速大概處于中游，提升空間較大。

2.2中外優(yōu)秀男子高爾夫球選手一號(hào)木桿下桿技術(shù)重心變化的分析

通過對(duì)下桿技術(shù)過程三維標(biāo)定數(shù)據(jù)處理，對(duì)每個(gè)階段各動(dòng)作時(shí)刻在三個(gè)方向軸的位移變化進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，討論從兩個(gè)方面考慮：一是根據(jù)總體數(shù)據(jù)所呈現(xiàn)的特征總結(jié)動(dòng)作技術(shù)運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律，二是發(fā)現(xiàn)差距，找到我國選手需要優(yōu)化的技術(shù)要素。高爾夫球揮桿過程中更多借助地面的反作用力，兩只腳之間形成較為合理的力量轉(zhuǎn)換，伴隨整個(gè)身體系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)和局部轉(zhuǎn)動(dòng)的協(xié)調(diào)配合，逐步建立一個(gè)較為穩(wěn)定的發(fā)力系統(tǒng)。討論分析組間重心在不同階段的變化，過渡階段從上桿頂點(diǎn)到下桿啟動(dòng)過程中肉眼觀察出現(xiàn)“肩髖分離”，即手臂帶動(dòng)球桿在上桿頂點(diǎn)完成后揮動(dòng)作后處于靜止時(shí)髖部發(fā)生側(cè)移的一種現(xiàn)象，該階段是下桿啟動(dòng)前的一個(gè)“預(yù)備”動(dòng)作，故將其放在下桿技術(shù)進(jìn)行討論。表6為下桿技術(shù)表現(xiàn)中人體重心位移各階段變化值。從表6三個(gè)方向各個(gè)階段重心位移總體變化看，X軸上重心位移變化三個(gè)階段均伴隨，變化幅度各階段差異性較小，揮桿過程中人體重心在前后方向出現(xiàn)較大的位移變化容易造成身體不穩(wěn)，致使控制力下降，擊球不扎實(shí)。Y軸重心位移變化主要集中在加速旋轉(zhuǎn)階段和擊球階段，通過獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，在擊球階段組間重心位移變化具有顯著性差異（P＜0.05）。擊球階段選手間技術(shù)特征差異性明顯，對(duì)比擊球階段我國選手與國外選手技術(shù)ΔY3均值，結(jié)合加速旋轉(zhuǎn)階段和擊球階段X軸上的重心位移變化，提出下桿技術(shù)中髖部應(yīng)完成側(cè)移、旋轉(zhuǎn)和向前（轉(zhuǎn)向目標(biāo)方向）。從數(shù)據(jù)上看國外選手在擊球階段重心左右移動(dòng)幅度更大，產(chǎn)生此技術(shù)特征的原因與加速旋轉(zhuǎn)階段右腳蹬地用力具有極強(qiáng)的關(guān)系，在相關(guān)動(dòng)力學(xué)研究中已經(jīng)證明兩腳力量轉(zhuǎn)換對(duì)下桿技術(shù)具有重要影響[7]。技術(shù)都是為了競技表現(xiàn)服務(wù)，也就是創(chuàng)造更遠(yuǎn)的擊球距離，加強(qiáng)髖部旋轉(zhuǎn)的向前性一定意義上有利于提高球速和擊球距離。Z軸重心位移變化主要集中在加速旋轉(zhuǎn)階段，其變化幅度較大。產(chǎn)生位移變化較大是因?yàn)榻柚孛娣醋饔昧^程中下肢的屈曲和蹬伸，在之后的擊球階段ΔZ3變化幅度出現(xiàn)明顯下降，其重心變化可忽略不計(jì)，因?yàn)樵陟o止?fàn)顟B(tài)下人體重心變化范圍在0.015-0.02 m，從數(shù)據(jù)看擊球階段重心上下并無明顯變化，假設(shè)擊球階段身體重心存在上下起伏，必然帶來能量損耗，不利于擊球效果的呈現(xiàn)。

討論分析組間數(shù)據(jù)呈現(xiàn)的差異可以看出，加速旋轉(zhuǎn)階段X軸、Y軸和擊球階段Y軸變化存在一定的差異，加速旋轉(zhuǎn)階段前后方向上重心位移變化值稍高于國外選手，且左右方向上重心位移變化值稍低于國外選手。當(dāng)人體重心過于偏前或者靠后時(shí)易造成肢體不穩(wěn)，髖部旋轉(zhuǎn)幅度空間特征主要通過人體重心在X軸和Y軸的變化進(jìn)行觀察。綜合分析發(fā)現(xiàn)，我國選手存在提前加速旋轉(zhuǎn)用力的不穩(wěn)定動(dòng)作，結(jié)合前面討論的時(shí)間特征，我國選手在加速旋轉(zhuǎn)階段平均用時(shí)低于國外選手，無法保證充分的加速時(shí)間，整個(gè)下桿系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)的穩(wěn)定性被破壞，不利于擊球效果。

3 結(jié)論與建議

3.1下桿技術(shù)節(jié)奏研究中我國選手可適當(dāng)延長加速旋轉(zhuǎn)階段用時(shí)，同時(shí)縮短擊球階段用時(shí)，以此產(chǎn)生最大桿頭速度，從而影響球速，最終實(shí)現(xiàn)提高我國選手的擊球效率。

3.2下桿技術(shù)重心變化中我國選手在加速旋轉(zhuǎn)階段X軸重心位移太大，致使下桿系統(tǒng)發(fā)力方向偏離，Y軸重心位移變化不夠，髖部側(cè)移不明顯，整個(gè)下桿系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)的穩(wěn)定性被破壞，不利于擊球效果。

3.3建議我國選手應(yīng)充分認(rèn)識(shí)自己的技術(shù)特征，優(yōu)化技術(shù)動(dòng)作的目的是提高自身綜合競技能力，前提是對(duì)技術(shù)現(xiàn)狀的不滿足，應(yīng)借鑒國外優(yōu)秀選手的技術(shù)成長規(guī)律，在調(diào)整中尋求“自適感”。

參考文獻(xiàn)

[1]ARMSTRONG I O P G. Trunk rotation and weight transfer patterns between skilled and low skilled golfers[J].Journal of Sports Science and Medicine，2010（9）：129-133.

[2]BULBULIAN R，BALL K A，SEAMAN. The short golf backswing： effects on performance and spinal health implications[J].Journal of manipulative and physiological therapeutics，2001，24（9）.

[3]ZHENG N，BARRENTINE S W，F(xiàn)LEISIG G S，et al. Kinematic analysis of swing in pro and amateur golfers[J]. International journal of sports medicine，2008，29（6）.

[4]FREDERICK M. Kinematic relationship between rotation of lumbar spine and hip joints during golf swing in professional golfers[J].Biomedical Engi-neering online，2015，14（1）.

[5]COLEMAN S G S，RANKIN A J. A three-dimensional examination of the planar nature of the golf swing[J].Journal of sports sciences，2005，23（3）.

[6]NESBIT S M. A three dimensional kinematic and kinetic study of the golf swing[J].Journal of sports science amp;amp;medicine，2005，4（4）.

[7]朱黎明，鐘璧蔚，李曉峰，等.優(yōu)秀高爾夫球手全揮桿技術(shù)運(yùn)動(dòng)學(xué)特征研究[J].廣州體育學(xué)院報(bào)，2018，38（1）：90-93.

[8]董海軍，馬屹，叢玉珍，等.中外優(yōu)秀男子鉛球運(yùn)動(dòng)員旋轉(zhuǎn)投擲技術(shù)對(duì)比[J].醫(yī)用生物力學(xué)，2021，36（4）：534-539.

[9]劉智鑫.競技高爾夫球奧運(yùn)備戰(zhàn)及科學(xué)性發(fā)展芻議[J].湖北體育科技，2018，37（3）：246-248.

[10]李淑媛.高爾夫選手全揮桿技術(shù)特征及其相關(guān)身體素質(zhì)特征的研究[D].北京：北京體育大學(xué)，2012.

[11]劉智鑫，王澤峰，展更豪，等.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[J].體育科技，2021，42（5）：5-7.