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羽毛球反手后場高遠球動作的運動生物力學分析

來源:運動精品 作者:李高華,張蘭
發布于:2021-03-24 共3509字

  摘    要: 羽毛球反手后場高遠球是廣大羽毛球學習者遇到的技術瓶頸,文章從技術動作的生物力學原理的角度探討反手后場高遠球的動作合理性、擊球位點、發力順序和擊球效果,為更有效地提高反手后場高遠球的教學提供理論依據,提出訓練方法。

  關鍵詞: 生物力學; 羽毛球; 反手; 后場; 高遠球;

  在高校體育教學中,羽毛球也成為大學生熱選的體育項目之一。然而,大多數學生的反手后場高遠球技術是非常薄弱的環節,限制了大學生羽毛球技術的提高,同時也影響了他們學習的興趣。反手后場高遠球由于技術復雜,對身體的各項素質要求較高,學生在較短的時間內采用常規的教學方法很難掌握。由于當前國內外對羽毛球反手后場擊高遠球技術進行生物力學分析的研究較少,故本文從生物力學的角度分析羽毛球反手后場高遠球的技術動作、發力順序、發力原則和擊球動作,剖析羽毛球反手后場高遠球技術肌肉發力的原理和規律,從而更好的指導該項羽毛球技術的教學。

  1 、反手后場高遠球技術定義與動作劃分

  1.1、 反手后場高遠球技術的定義

  以右手持拍為例,使用反手握拍的方法,在高位擊打對方擊過來并落入本方球場左側距離底線1米的區域的高遠球,并擊至對方底線的一種技術[1,2]。
 

羽毛球反手后場高遠球動作的運動生物力學分析
 

  1.2、 反手后場高遠球的技術動作劃分

  反手后場高遠球通常由以下五個基礎的動作組成:判斷起動、準備動作、轉身引拍、完成擊球、隨揮回位。

  判斷起動:根據經驗快速判斷對方的即將飛行到自己左后方45度上空的來球時及時調整重心后移,做出起動準備。

  準備動作:利用前腳掌蹬地發力,從場地中心位置啟動,用后場反手后退步法向來球方向移動,擊球前右腳在左斜前方,身體背對球網,右手反手握拍屈肘約90度,同時做肩關節近似水平屈的動作(團身)讓身體靠近胸前,左手自然伸展維持身體平衡,雙眼注視來球[3]。

  引拍動作:身體含胸、收腹,持拍手肘關節上提帶動前臂內旋做回環引拍,握拍手盡量放松,手腕稍外展[4]。

  揮拍擊球動作:當來球下落至右肩前上方合適的高度時,擊球時重心在右腳上,膝關節從微屈到蹬直,按著人體生物力學傳遞鏈依次把力量傳至上臂、前臂和手腕。前臂迅速向上揮動伸直,手腕閃動,自下而上鞭打式把球擊出,擊球的剎那間手指緊握球拍,把力量傳遞到到拍頭完成擊球。

  隨揮回位:持拍手做完伸肘伸腕后隨即制動收回胸前,右腳蹬地向右轉體,面向球網回到擊球前的位置附近,根據對方回球做出下一拍的判斷。

  2 、反手后場高遠球的技術要點的生物力學分析

  2.1、 反手后場高遠球上肢擊球動作的分析

  反手后場擊高遠球時人體的肩關節、肘關節和腕關節都是做伸的動作,肘關節還要做外旋的動作,在生活中以上的關節活動用的非常有限,所以活動角度很小。由于腕關節的的關節囊松弛,掌側韌帶強于背側韌帶,所以腕伸的運動受到限制;同時根據肌肉的配布規律伸腕、伸肘和伸肩的肌肉力量遠小于屈腕、屈肘和屈肩的力量,使得該動作很難向正手擊球那樣充分發力[5]。

  2.2 、反手后場高遠球的擊球點和拍面的力學問題

  擊球點過低的主要原因是肘關節上提不足,導致肘關節伸直時球拍高度不夠,手臂未完全伸展,造成動力力矩變短,拍頭的速度不夠,擊球力量過小,最終造成擊球時機過晚,擊球效果差[6]。研究表明,健將級的羽毛球運動員右側肩關節外展幅度(96.3度)大于低級別組的外展角度(72.4度),肘關節的伸展的角度也具有相似的特征(87.6度、70.8度)[7]。此外,擊球點靠前或者靠后都不能最大化擊球效率。在日常教學中強調反手后場擊高遠球注意“高點和前點”擊球,同樣是擊球點的生物力學分析的結果的通俗表達。

  除了擊球點的高度和前后的問題涉及到生物力學的知識,擊球時的拍面即球托和拍面的角度也需要用力學的知識來深度剖析。根據力學中的平行四邊形法則,正拍面擊球是擊打高遠球時對球托和拍面角度要求為近似90度,對于反手后場高遠球而言,不同的是采用反手握拍的方法在高點近似垂直擊球,只有這樣擊球時才能把擊球時的力完全傳遞到球托上。

  3 、反手后場高遠球的動作中的動力鏈

  3.1、 反手后場高遠球的動作的解剖學分析

  根據羽毛球后場反手擊高遠球的動作要求,這是一個回環動作,手臂做回環引拍,前臂內旋,手腕外展,擊球時依次鞭狀打開肩肘腕各關節[8]。運動解剖學分析,該動作準備階段,脊柱微屈并向左旋轉,肩關節內收、內旋、屈,肘關節屈、內旋,腕關節屈。這些關節角度的變化利用了兩個解剖學原理:第一,增加了肌肉的初長度使肌肉產生更大的力量;第二,利用了肌肉牽張反射的原理,目的也是為了獲取更大的力量,可以看作是擊球前的蓄力階段。

  3.2 、反手后場高遠球的動作中“鞭打”力學分析

  根據運動生物力學的基本理論,當身體轉動半徑越大,獲得的加速度就越大,但在擊球過程中人體的上臂的長度是固定的不變的,只有通過利用脊柱的屈伸和扭轉與手臂的伸展相結合可以延長轉動半徑實現擊球力量的增加[9]。所以軀干的扭轉起著承上啟下的作用,通過軀干的扭轉和脊柱的屈伸將下肢的蹬伸動產生的動量傳遞到上肢和球拍上。

  3.3 、反手擊高遠球動作中人體各關節周圍肌群發力時序和肌肉的貢獻率。

  反手后場高遠球動作的發力順序為:身體的重心剛開始落在左腳上,左腳蹬地踝關節伸展,隨之膝關節伸展、髖關節伸和外旋,并形成軀干繞身體的垂直軸向后扭轉;擊球時重心轉移到右腳上,右腳在左腳蹬地發力的基礎上進行跨步,合力到軀干的扭轉和伸展,最后通過上臂帶動前臂手腕伸展,通過手指屈指發力把力量最終傳遞到拍頭。反手后場高遠球就是通過身體由下至上協調配合產生的動力鏈完成的,即通過足—腿—髖—軀干—上肢依次傳遞到羽毛球拍上[10]。

  由反手擊高遠球的動力鏈可以進而分析相關肌肉的發力順序。研究表明:最先發力的是三角肌,接著是腹內外斜肌、胸大肌和背闊肌,肱二頭、肱三頭肌、尺橈肌發力相對較晚。根據運動生物力學中大關節帶動小關節運動的原理,此種發力順序是合理有效的[11]。

  圖1 正反手后場高遠球發力時序圖(單位:s)[11]
圖1 正反手后場高遠球發力時序圖(單位:s)[11]

  此外,根據反手后場高遠球擊球動作涉及到的肌肉進行肌電圖分析可以找出各個肌肉或肌群在動作當中的貢獻率,故可以針對性的發展相關的肌肉力量進行專門的訓練來提高反手后場擊球的效果。在肌電圖的各項指標中,積分肌電值反應了肌肉在一次運動收縮時肌肉貢獻率的多少,研究表明:運動員在反手后場高遠球擊球過程中,三角肌和斜方肌的積分肌電值最大,橈側和尺側手部肌群次之[2];但也有研究認為,三角肌和背闊的積分肌電值處于前兩位[11],所以在反手后場高遠球的素質練習中要側重三角肌、背闊肌和斜方肌的鍛煉。

  4、 小結

  綜上所述,教師可以應用羽毛球反手后場高遠球技術的生物力學原理指導教學,從根本上突破學生反手后場擊球偏弱的技術瓶頸。

  4.1、教師教授反手后場高遠球五個基礎動作時(判斷起動、準備動作、轉身引拍、完成擊球、隨揮回位),要先分解后整體。尤其是引拍時,脊柱微屈并向左旋轉,肩關節內收、內旋、屈,肘關節屈、內旋,腕關節屈,更好的蓄積力量,同時先讓學生肘關節屈近似90度、肩關節外展大于90度。

  4.2、強化擊球點的高度要準確,訓練時要求學生每次擊球使球拍的甜區接觸球托,并且養成正拍面擊球的習慣,既保證擊球效果最大化又保證了擊球落點的準確性。

  4.3、根據反手后場高遠球動作的發力順序,通過多球練習讓學生多體會從腳部發力到擊球的整個鞭打動作的連貫性和協調性。

  4.4、日常教學中的素質練習時,強調三角肌、背闊肌和斜方肌的練習,可以分別通過啞鈴/杠鈴肩上推舉、杠鈴/啞鈴劃船、器械坐姿下拉等力量訓練動作來進行。

  參考文獻

  [1]杭喜洲.羽毛球反手高遠球技術的生物力學分析[D].西安體育學院,2011.
  [2]楊世美.優秀男子羽毛球運動員后場反手擊高遠球的運動學分析[D].首都體育學院,2011.
  [3]李鳳娟.羽毛球反手高遠球技術教學方法探析[J].遼寧體育科技,2012,34(3):92-93.
  [4]買毅強.普通高校羽毛球專項學生反手擊高遠球技術教學探析[J].運動, 2017(5):95-96.
  [5]孟文濤.淺析羽毛球上手反手高遠球技術教學[J].生物技術世界,2013(8):90-91.
  [6]劉蘭財,梁永杰,張英平,等.女子羽毛球運動員后場擊球后不同場區單腳落地的生物力學差異——基于三維加速度計的分析[J].天津體育學院學報,2020(1):36-41.
  [7]蘇嵐.對羽毛球男子運動員后場反手擊高遠球技術運動學及肌電特征對比研究[D].沈陽體育學院,2018.
  [8]劉曉陽,陳樂琴.羽毛球運動員后場正反手低手位擊球動作的生物力學分析述評[J].貴州體育科技,2019(2):55-57.
  [9]海濤,舒偉,李明.優秀男子羽毛球運動員后場反手擊高遠球的運動學分析[J].首都體育學院學報,2012,24(2):151-156.
  [10]姜雨彤.高校高水平羽毛球運動員高遠球技術動作上肢肌肉肌電分析[D].吉林大學,2016.
  [11]姜雨彤.羽毛球運動員高遠球技術動作上肢肌肉肌電分析[J].長春工程學院學報(自然科學版),2017,18(4):126-128.

作者單位:河南農業大學體育學院 河南經貿職業學院體育部
原文出處:李高華,張蘭.運動生物力學分析在羽毛球反手后場高遠球教學中的應用[J].運動精品,2020,39(09):35-36.
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