（1.台州学院体育学院，浙江临海，317000；2.浙江师范大学，浙江金华，321004）
摘要：采用三维录像解析方法对我国优秀板球运动员的快速投球中投掷步技术进行测量与分析。研究结论：1，最后用力阶段技术可划分为后脚支撑、双脚支撑以及前脚支撑三个时段。2，投掷步人中人体环节的运动特点是：后脚支撑期间，后腿膝关节制动，非投掷臂加速；双脚支撑期间，非投掷臂制动，躯干与投掷臂加速；前脚支撑期间，躯干与投掷臂制动。3我国运动员球出手速度较低，在投掷步开始时身体重心水平速度较低，在前脚着地至球出手期间前腿膝关节弯曲幅度较大，在球出手时前腿膝关节角较小，在前脚着地时支撑角可能较小。建议我国运动员注重助跑速度的提高以及跳步与投掷步衔接技术的改善；在前脚着地时前腿膝关节屈曲至150°以上，然后维持这个角度直至球出手；适度地增加投掷步步长。

1 前言
     板球运动起源于英国，盛行于英国、澳大利亚、新西兰、印度、孟加拉等英联邦国家，目前开展板球运动已达到100多个国家[1]，并且给许多国家与地区带来了极大的经济与社会效益[2,3]。快速投球是板球运动中一项十分重要的技术，其中，投掷步动作是最关键的技术环节[7]，一直受到国外学者的关注。在我国，目前对于板球技术的研究几乎处于空白状态。通过文章检索发现，对于板球技术研究的文章非常少，主要集中在对比赛技术统计方面，并未发现采用运动生物力学测量方法对板球技术的研究。据访谈，目前，我国的板球运动还是处于初级推广阶段，大多数的从事者刚接触到此项目，对于其技术的认识处于泛化阶段，他们非常需要这样的信息来促进有效地学习与传授板球技术。本文采用运动生物力学测量方法，对板球快速投球投掷步技术特征及要点进行探索，并且对国内外优秀运动员的相关指标进行比较，旨在为有效地进行学习与传授快速投球技术以及国家队运动员快速投球技术的改进提供参考。

2 研究方法
2.1测试对象
    本研究中的测试对象为5名国家板球队男性队员，并且都是优秀快速投球手，平均年龄为22（±1）岁，平均身高为1.83（±0.06）米，平均体重为84.4（±16.19）公斤，均为运动健将级运动员。
2.2拍摄与解析
    在临海邵家渡板球训练基地，对国家板球队优秀运动员快速投球中投掷步技术进行拍摄。拍摄采用三维定点定焦摄像方法，用两台Panasonic公司生产的NV—GS328型摄像机，一台置于投掷方向的左侧，一台置于投掷方向的右前方，两台摄像机主光轴成120°。拍摄频率为50帧/秒，镜头高度为1.2米，拍摄距离为10米。将5人次质量较高的技术动作录像在Areil运动分析软件中进行解析。人体惯性参数参照系统自带的扎齐奥尔斯基人体模型。采用数字滤波平滑技术对数据进行平滑，截断频率为8Hz。

3  研究结果
3.1投掷步中时相的划分

    在快速投球技术投掷步技术的平均时间为0.32秒，其中存在两个比较明显的动作过程标志点，分别为前脚着地与后脚离地时刻，它们将该动作过程分成后脚支撑、双脚支撑与前脚支撑三个时段。如表2所示，后脚支撑阶段耗时最长，占总时间的53%；双脚支撑与前脚支撑阶段耗时较短，分别占总时间的25%与22%。在后脚支撑阶段对板球落点的预判是造成此阶段耗时较多的一个重要因素。
3.1投掷步中人体主要关节的运动情况

    表2显示，在后脚支撑阶段中，左肩与左膝关节角速度的变异程度较大；在双脚支撑阶段中，左、右肩以及左、右髋关节角速度的变异程度较大；在前脚支撑阶段中，右肩、左肩以及左髋关节角速度的变异程度较大。这说明，左肩与左膝关节，左、右肩以及左、右髋关节，左、右肩以及左髋关节在相应时段中的运动较大程度上体现了投掷步技术中人体关节运动的特点。
    图1显示，在后脚支撑阶段，左膝制动至最小角速度，左肩加速至最大角速度；在双脚支撑阶段，左肩制动，右肩与左、右髋加速至最大角速度；在前脚支撑阶段，左、右肩与左髋制动。

3.3投掷步中球出手速度的运动学影响指标

     追求高的球出手速度是快速投球技术的一个最重要的目标。Stockill等（1992）[21]，Pauls Glazier等（2000）[11]，Shohn Wormgoor等（2008）[20]，Peter Worthington等（2009）[18]的研究中板球运动员快速投球的球出手速度分别为37.4± 1.87、31.5±1.9、35.10 ± 1.77 和34.0 ± 1.3 m/s。表2中显示，我国优秀投手的球出手速度为26.9 m/s，比国外优秀投手的球出手速度都要低，并且与其中最小值存在非常显著性差异（P=0.00）。Abernethy（1981）[4]依据球出手速度的快慢对快速投球技术水平进行了划分，快速等级的球出手速度为36.0-40.5 m/s，中等快速等级的球出手速度为27.0-36.0 m/s。因此，我国优秀投手处于中等快速等级的下限附近，与本研究中收集到的国外运动员处于一个等级内，这使他们之间的比较更可行，更具有实际意义。
    从表2中可知，与国外运动员相比，我国运动员在投掷步开始时身体重心的水平速度较小（P=0.013），在前脚着地至球出手期间前脚屈膝幅度较大（P=0.013），在球出手时前脚膝关节角较小（P=0.005）。这在一定程度上导致了我国运动员球出手速度较低。从表2中可以发现，我国运动员与国外运动员在躯干运动相关的指标上不存在显著性差异，而在与前腿运动相关的指标上存在显著性差异。由此推测，我国运动员与国外运动员在球出手前肩水平转动幅度可能没有差异，在前脚着地时支撑角可能存在差异。

4  讨论
    本研究中将前脚着地与后脚离地作为两个标志性时刻，并将最后用力阶段技术划分成后脚支撑、双脚支撑与前脚支撑三个时段是比较合理的。首先，多数指标数值在前脚着地和后脚离地时刻开始急剧增加或降低，或者是在这两个时刻中达到了最大值或最小值。其次，多数指标数值在后脚支撑、双脚支撑与前脚支撑三个时段中成单调递增或递减变化。最后，这三个阶段各自具有明显的功能独立性。在后脚支撑阶段主要是为下肢的制动与上肢加速做好准备；在双脚支撑阶段主要进行“下肢—上肢与躯干”能量的传递以及上肢与躯干的发力加速；在前脚支撑阶段主要进行“上肢、躯干—球”的动量传递以及为出球后跟进做准备。表2与图1显示，在后脚支撑阶段，前腿膝关节积极制动为前脚着地时下肢制动做好准备，非投掷臂加速至最大值；在双脚着地阶段下肢以及非投掷臂积极地制动，躯干（主要是左髋的角速度迅速提高）与右臂（右肩的角速度迅速提高）加速至最大；在前脚支撑阶段躯干与右臂积极地制动，使板球的速度迅速提高至最大。由此可以认为，投掷步技术人体环节运动的特点为：后脚支撑期间，后腿膝关节制动，非投掷臂加速；双脚支撑期间，非投掷臂制动，躯干与投掷臂加速；前脚支撑期间，躯干与投掷臂制动。
    从表3中可知，与国外运动员相比，我国运动员在投掷步开始时身体重心的水平速度比较低，在前脚着地至球出手期间前腿膝关节弯曲幅度较大，在球出手时前腿膝关节角度较小，在前脚着地时支撑角可能较小。投掷步开始时身体重心的水平速度与球出手速度具有较高的正相关关系[11,12,13]。Peter Worthington等（2009）[12]认为，人体的动能可以通过投掷步技术转移到板球上，人体在做投掷步动作前身体重心水平速度越快，人体具备的动能也就越大，这样传递到板球上的动能也会相应地变多。Brees （1989）[6]对不同助跑速度对球出手速度以及落点准确性的影响进行了研究，认为助跑速度增大有利于球出手速度的提高，但是不利于球落点的准确性，因此，建议投手选择球出手速度与落点准确性最佳组合的助跑速度。
    从表3中可知，在前脚着地时较大的支撑角，在前脚着地至球出手期间较小的前腿膝关节弯曲幅度，在球出手时较大的前腿膝关节角，有利于球出手速度的提高。Peter Worthington等（2009）[12]指出，在前脚着地时较大的支撑角有利于前腿对人体水平速度的制动，从而较好的将人体的水平动能转化为围绕着前脚转动的动能。Craig等（2007）[9]通过逐步回归分析研究发现，87.5%的球出手速度是由助跑速度、投掷臂的角速度、非投掷臂的垂直速度以及投掷步的长度来控制的。前脚着地时支撑角则反映了投掷步的长度。Bartlett 等（1996）[5]对投掷步中前腿膝关节角度进行了仔细的考察，认为在前脚着地期间较直的前腿能为投手提供稳固的下肢支撑，使投手成为一个有效地杠杆。但是，在前脚着地期间人体受到的支撑反作用力是非常大的[10]，前腿需要屈曲对其进行缓冲。Burden等（1990）[8]认为在前脚着地期间前腿膝关节只要保持在150°以上就足够提供这样稳固的支撑。另外，在球出手时，相对较大的前腿膝关节角度有利于增加转动半径，从而在同样的角速度下使开放端产生更高的线速度14]。
    从表3中可知，我国运动员投掷步前身体重心速度只有5s/m，前脚着地期间前腿屈曲的幅度达到了25.1°，在球出手时前腿膝关节角度只有138.5°，因此，建议我国运动员注重助跑速度的提高以及跳步与投掷步衔接技术的改善；在前脚着地时前腿膝关节屈曲至150°以上，然后维持这个角度直至球出手。此外，增加投掷步步长对提高我国运动员球出手速度可能有较大的益处。

5研究结论
5.1以左脚着地与右脚离地作为两个标志性时刻，将最后用力阶段技术划分成右脚支撑、双脚支撑与左脚支撑三个时段是比较合理的。
5.2投掷步技术人体环节运动的特点为：后脚支撑期间，后腿膝关节制动，非投掷臂加速；双脚支撑期间，非投掷臂制动，躯干与投掷臂加速；前脚支撑期间，躯干与投掷臂制动。
5.3我国运动员在投掷步开始时身体重心的水平速度较低，在前脚着地至球出手期间前脚膝关节弯曲幅度较大，在球出手时前脚膝关节角度较小，在前脚着地时支撑角可能较小。这在一定程度上导致了我国运动员较低的球出手速度。建议我国运动员注重助跑速度的提高以及跳步与投掷步衔接技术的改善；在前脚着地时前腿膝关节屈曲至150°以上，然后维持这个角度直至球出手；适度地增加投掷步步长。

参考文献：
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