职业高尔夫球运动员推杆技术动作的运动学分析

孙 胜

高尔夫球运动中，推杆可以说是所有球杆中最重要的一支，在高尔夫球比赛标准杆的72杆中，推杆数占总杆数的40％以上，而木杆只占了14％而已［17］，由此可以看出，推杆技术的好坏将直接影响运动员打球的最后成绩。在韩国国内的职业高尔夫球运动员中，42.0％的运动员对木杆有信心，32.3％的运动员对铁杆有信心，而49.5％对推杆缺乏信心［5］。

高尔夫球推杆技术动作可以根据推杆头部运动轨迹大体可分为直线型、旋转型和混合型3种模型［2，11］。由于实际推杆动作的源动力是肌力，而不是重力，再加上上体是绕着向前倾斜的脊柱旋转，而不是水平对齐旋转，所以说，旋转推杆模型更加符合人体的身体结构。

从人体解剖学观点来看，进行推杆动作时，推杆的头部做直线运动是不容易的，特别是做长推动作时看起来很别扭［2］，可是，像钟摆一样有节奏且在地面投射的轨迹是直线的运动是高尔夫球推杆动作的理想模型［4，6，8，11］。虽然像钟摆一样直线上杆和下杆时感觉别扭，但是在当今的现场指导中不管是对职业的高尔夫球运动员，还是业余的高尔夫球运动员，还是主张肩、手臂和手一体化像钟摆一样摆动［9］。对于在比赛中得分占有如此大比重的推杆动作在心理学［1，16］、动作学习［14］等领域得到了广泛研究，而在运动生物力学方面研究很少。本研究运用运动学研究方法，以高尔夫球推杆头部技术动作的研究为切入点，对推杆技术动作进行量化研究，为运动员及教练员有针对性地设计训练方案提供理论依据。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

在韩国釜山从事高尔夫球运动的身体健康的15名职业男子高尔夫球运动员。他们的年龄为24.9±2.1岁，身高172.0±5.3cm，体重72.8±8.1kg，测试对象熟知运动方法和实验要求，测试征得了本人同意。

1.2 仪器设备与研究方法

根据美国2005年度PGA巡回赛的统计结果，在果岭上距洞口最近的平均距离10.94 m作为本研究的实验距离（www.pgatour.com/ststs/r）。实验是在一块人工草坪（4×12 m）上进行的，放球的位置做好标记，同时，在距球10.94 m的位置处设置一个球洞。运动员们选用的球棒是Ping Answer，长度为34 in.。运动员通过了解实验方法和充分的练习后进行了5次推杆击球动作，相邻两次动作间隔40 s。用6台高速数码摄像机（60 fps/s）不间断地把整个实验过程摄录下来，利用Kwon3D 3.0三维动作分析系统（韩国）对推杆动作进行分析。为了便于分析，分别在推杆面的两端和推杆的颈部及尾部处附着一个可反射的直径1 cm的标记，在球的正面接近球的地方放一个麦克，以便确定击球的瞬间，同时用做同步信号。

1.3 动作阶段的划分

根据高尔夫球推杆技术的特点及摄像画面所能达到的频率将推杆动作分为3个阶段进行研究。从准备结束到引杆结束区间（上杆区间）；从引杆结束到击球区间（下杆区间）；从击球到动作结束区间（送杆区间）。由此，确定4个时相：准备，上杆结束、击球和送杆结束（图1）。

1.4 名词和参数的界定

E1：准备（address，ADS）；E2：上杆结束（the end of backswing，EBS）；

E3：击球（impact，IMP）；E4：送杆结束（finish，FNS）。

P1：上杆区间（backswing，BS）：从E1到E2；

P2：下杆区间（downswing，DS）：从E2到E3；

P3：送杆区间（follow through，FT）：从E3到E4。

X轴：在水平面内，以运动方向记，运动员的矢状轴；

Y轴：在水平面内，以运动方向记，运动员的冠状轴；

Z轴：以运动方向记，运动员的垂直轴，与水平面垂直。

Medio－Lateral distance（M－L）：推杆动作各阶段杆头左右移动距离；

Anterior－Posterior displacement（A－P）：推杆动作各阶段杆头前后移动位移。

1.5 数据处理

运用韩国产的Kwon3D 3.0三维运动分析处理系统，对推杆头部在水平面上的位置和路径进行分析。具体分析内容包括上杆、下杆及送杆各区间的时间和前后、左右移动距离。所得的运动学原始数据采用低通过数字滤波法对原始数据进行平滑处理，滤波频率为6 Hz。采用SPSS 11.0统计软件进行单因素方差分析（one－way ANOVA），对数据进行组内的配对样本检验，本研究采用的统计检验显著水平为P＜0.05。

2 研究结果

表1显示了高尔夫球75（15×5）次推杆击打动作的平均运动学数据和统计分析结果，表中的负号表示推杆头部向后移动，即向身体方向移动。

表1 高尔夫球推杆头部各区间移动距离和位移及各区间所需时间一览表 （n＝75）

表1显示，上杆、下杆和送杆区间分别所需时间有显著性差异，上杆区间所需时间最长，其次是送杆、下杆区间（P＜0.001）；移动距离也有显著差异性，送杆区间移动距离最长，其次是上杆和下杆区间（P＜0.001）；然而，前后移动位移各区间却没有显著性差异。图2显示，在统计学看来，推杆头部的运动轨迹形状是直线。

3 讨论分析

图2 俯视的推杆头部运动轨迹形状示意图

从物理学角度看，钟摆运动是指在重力的作用下，钟摆的运动面与地面垂直且在地面投影的轨迹是直线，左右往返摆动周期和摆幅固定的运动。表1和图2显示，上杆区间所需时间明显比下杆和送杆区间长（P＜0.001），以上杆区间所需时间为基准，它们之间的比率为：2.8∶1.0∶1.4，和前期研究的结果2.2∶1.0∶1.5［3］和2.4∶1.0∶1.9［10］有相似的趋向；而送杆区间推杆头部移动距离明显比上杆和下杆区间长（P＜0.001）。这样的结果与Peper等［13］和Pelz［11］研究的结果有相似之处，他们的实验结果分别显示，送杆区间稍长和送杆区间比下杆区间长10％～30％。另外，上杆区间的移动距离（33.34 cm）远比下杆和送杆两区间的移动距离和（89.71 cm）短，而上杆区间所需时间与下杆和送杆两区间所需时间的比率非常接近（2.8∶2.4），这样，只有在后者的下杆区间对杆头加速，才有可能保持相同的节奏和周期。至于推杆动作本身，由于既需要可重复性，也需要增强对球速的控制，而造成推杆失误最显著的原因是向后挥杆的起动动作过早，使得击球时发生偏差，无法准确击球，同时，击球后顺势动作也做得不够。所以，要利用上杆的幅度来控制推杆的速度，从较慢的起杆动作开始，然后逐渐加速，使得实际的推杆动作保持节奏连贯，从而实现完美的推杆动作。

从解剖学角度来看，上体是绕着脊柱旋转的，进行高尔夫球的推杆动作时符合人体生理结构应该是正确的，也是自然的［8，15］。这样，高尔夫球运动员绕着有角度的脊柱摆动他们的肩、手臂、手和推杆时，推杆的头部自然会做弧线运动（in－out－in），而不可能是直线运动。根据Brooks’［2］的推杆数学模型得知，当推杆头部绕着脊柱轴旋转18°时，上杆区间移动30 cm，移动位移向后为1.2 cm，移动距离与本研究的结果33.34 cm有些相似，而本研究的移动位移向后仅有0.27 cm。精确地说，推杆头部在上杆和下杆区间向内（身体方向）分别轻微地移动了0.27 cm和0.21 cm，送杆区间直线移动，在统计学上，推杆头部在做直线运动。这就意味着，在进行推杆动作时，在使用手臂或手来有意控制球杆，不然不可能使杆头做直线运动。因为稳定性是推击动作的关键，需要注意的是稳定击球。击球时如果推杆杆面甜点与球接触不稳固，会导致球离开杆面时速度多变，从而使得球路发生偏转。虽然我们知道在实战中，使用手或手臂在稳定性看来都不是很恰当的动作，可是，不有意地使用手臂或手时是很难完成直线的摆动动作的［11］，从本研究的男子职业高尔夫球运动员推杆击球后表现出的有意使用手或手臂，也进一步验证了先行研究结果的可行性。

再有，图3显示，从理论上讲，假设杆头垂直于虚拟的目标线，若要把10.94 m远的球打进洞内，击球时杆头的路径允许的偏差角度为0.28°［tan－1（0.054/10.94）］，而在本研究里，由于杆头向后（身体方向）移动，导致击球时杆头路径偏差角度变为0.34°［tan－1（0.21/35.88）］，这样球就很难入洞。推杆动作有些特殊，上杆的幅度可以是一样的，但是推杆的力度可以变化，这样可以通过挥杆的幅度和节奏，利用合适的推杆力度来控制球杆对球远近距离的把握，达到自己所要求的完美推击。大部分高尔夫球书籍都写到，不管采取什么种类的推杆动作，只要能成功把球打进洞，动作的类型不是很重要的。实际上，短距离推杆更强调方向，长距离推杆更强调距离，正是由于这种原因，就连Woods［18］和Penick［12］也是仅在30 cm距离以内才采用直线摆动击球，超过30 cm的距离就采用旋转型摆动击球。

图3 进行10.94 m推杆时杆头的路径理想偏差角度示意图

4 结论与建议

基于以上研究表明，由于钟摆摆动时其周期和振幅固定，所以说，就推杆头部从运动学角度来看，本研究中，职业高尔夫球运动员10.94m的推杆动作不是在做钟摆摆动，是有意使用手臂或手腕进行的推杆动作。虽然像钟摆一样摆动有些困难，但像钟摆一样有节奏的摆动对有效的训练和成功地进行推杆会有很大帮助。

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