乒乓球正手反拉高吊弧圈球与前冲弧圈球技术差异性的运动学分析

赵国成，张 樯，李 郑

◀体育教育训练学

乒乓球正手反拉高吊弧圈球与前冲弧圈球技术差异性的运动学分析

赵国成1，张 樯2，李 郑3

（1.沈阳建筑大学 体育部，辽宁 沈阳110168；2.沈阳体育学院运动训练学院，辽宁 沈阳110102；3.大连海洋大学 体育部，辽宁 大连116023）

通过使用美国APAS三维立体影像解析系统，获取辽宁省乒乓球队男队优秀运动员正手反拉高吊和前冲两项弧圈技术动作及球运行轨迹的运动学参数，从运动员基本技术动作入手，对反拉高吊与前冲弧圈技术进行系统直观的论述。通过对两项技术中运动员下肢、重心、上肢及球拍运动学参数进行系统的分析，并结合运动生物力学找出两项技术及其每个环节运动的特征和差异，来阐述对作用球产生的不同运动学效应，为乒乓球正手反拉弧圈球技术动作的教学和训练提供理论及数据参考。

乒乓球；正手反拉；高吊弧圈球；前冲弧圈球；差异性；运动学分析

弧圈球技术作为当今的“主流”技术，深深影响着当今“乒坛”的技术格局［1］。弧圈球技术发展至今，按击球方位区分有正手弧圈球、反手弧圈球；按旋转特点区分有高吊弧圈球、前冲弧圈球、侧旋弧圈球、正胶小弧圈球等［2］。正手反拉高吊与反拉前冲弧圈球技术是高水平运动员必须掌握的先进技术。因此，笔者从运动生物力学、运动解剖学方面出发，对两种技术动作特点及其差异性进行研究，从而为运动员和广大乒乓球业余爱好者学习反拉高吊与前冲弧圈球技术提供更直观的表述，为教师的教学和教练员的训练提供理论依据，从而帮助他们突破“瓶颈”。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

辽宁省队一队乒乓球男队员7人，均为右手两面弧圈打法，正手均为反胶。

1.2 研究方法

1.2.1 文献资料法 根据研究内容查阅国内外有关文献，掌握有关正手反拉高吊与前冲弧圈技术的相关资料，以及三维摄影、运动学解析等方面的文献资料。

1.2.2 专家访谈法 通过电话、面谈等方式，访问部分教练员、运动员、生物力学专家，了解实验、训练方法、手段等方面的相关问题。

1.2.3 运动影像分析法 拍摄器材：两台高速摄像机、三维框架、两台笔记本、三个三脚架、两台新闻灯、乒乓球台拍等。拍摄内容：运用两台高速摄像对乒乓球运动员正手反拉高吊、前冲弧圈球技术动作进行运动学实验研究测试。拍摄方法：两台高速摄像机同时对运动员正手反拉弧圈球技术动作进行录制，拍摄频率为250／s，每次采集时间为4～6s。

1.2.4 数理统计法 运用Excel 2003和SPSS 17.0对实验数据进行处理分析和统计检测。

2 结果与分析

2.1 对运动员下肢的运动学分析

2.1.1 右侧下肢关节角度对比分析 从图1可知，右踝关节的角度变化其中反拉高吊弧圈球时右踝关节角度略大于反拉前冲弧圈球，但变化不明显。而膝关节的角度都成递增趋势，其反拉前冲时膝关节角度递增的幅度较大。髋关节角度在整体看来是呈下降趋势，主要是因为身体前倾，上体与下体夹角变小，且反拉高吊时，右髋的角度要更小一些，因为弧线较短的高吊来球，在进行反拉时候要适当迎前，比反拉前冲时更突出身体对击球点的把握。

2.1.2 下肢右侧各关节点的速度变化分析 从图2可以看出，右侧踝关节在进行反拉两种不同来球时，速度均呈下降趋势。反拉高吊弧圈球时，速度较低，且速度变化不大。反拉前冲弧圈球时，速度整体高于反拉高吊弧圈球。在反拉高吊弧圈球时，右膝关节的速度呈现出抛物线图像，速度最小时为引拍结束时刻，后又迎球击球，速度迅速增大。在反拉前冲弧圈球时，由于来球速度较快，力量较高吊弧圈球大，右膝关节在反拉前冲弧圈球时，速度迅速下降，直至动作完成。右髋关节的速度也呈现出递减趋势。

2.1.3 身体重心变化分析 从图3可以看出，反拉前冲弧圈球在整个过程中都位于反拉高吊弧圈球曲线的上方，只有在82帧左右两条曲线才有交集且反拉前冲弧圈球曲线快速上升。反拉前冲弧圈球技术的重心在准备阶段就高于反拉前冲弧圈球技术，同时在引拍、准备击球过程中，二者重心同时下降，准备动作完成时刻重心降至最低。击球时刻二者重心均迅速升高，其中反拉前冲弧圈球重心高度变化较大，至击球结束时刻重心较反拉高吊弧圈球高很多。

2.2 躯干的运动学分析

躯干在体育运动中是动力传递的“枢纽”，是评定击球质量的一项重要指标［3］。因此，如何有效地将下肢力量传递到上肢，且保持重心的平稳，是优秀运动员必须具备的能力。

表1 躯干扭转角各阶段角度及最大值 （N＝7）单位：（°）

如表1所示，在挥拍开始时刻，反拉高吊弧圈球与反拉前冲弧圈球技术动作躯干扭转角分别是（25.3±1.6）°和（22.1±2.4）°，最大值出现在挥拍初始时刻。这表示躯干周围肌群在引拍结束阶段已经储存了大量的势能。但两者在躯干扭转幅度上面存在差异，反拉高吊弧圈球躯干在引拍结束阶段大于反拉前冲弧圈球动作角度。因此在储存动能的效果上不同（反拉高吊大于反拉前冲）。反拉高吊弧圈球技术过程中，摩擦球至关重要，需要球拍与球充分接触才能达到抵制来球旋转的目的。因为来球具有强烈的旋转，使来球准确无误的回到设想的球台落点，小臂的快速收缩，发力的集中是要点。在挥拍末期两者躯干扭转角度分别是（11.2±1.3）°和（13.3±2.4）°。两者角度都呈下降趋势，势能均转换成动能，并经过躯干转动传递至上肢，最终作用于来球。

2.3 右侧上肢运动学分析

2.3.1 上肢右侧各关节的角度变化分析 （1）挥拍开始时刻上肢右侧各关节角度分析。上肢各个关节作为动力传动链，在做好充分的引拍动作后，由于躯干右转，增大了相应的动力肌肉收缩的初长度，从而为击球时获得较大的能量做准备［4］。在挥拍初始阶段，反拉高吊弧圈球与反拉前冲弧圈技术动作在肘关节环节相差22°（表2）。反拉高吊弧圈球在挥拍初始阶段，肱三头肌的初始长度被拉长的相对大些，增大牵张度，加大了收缩力，从而使反拉高吊弧圈球获得更多的动能，为前臂快速的收缩做了充分准备。（2）击球时刻上肢右侧关节角度分析。在反拉两种弧圈球击球的瞬间，肩关节角度从开始阶段到击球瞬间拉高吊时肩关节角度增大（表3），正手反拉高吊与反拉前冲弧圈球技术中的肘关节在击球时刻关节角度分别是（111.96±7.6）°、（97.60±11.2）°。反拉高吊弧圈球技术中肘关节在此时刻减少了37°，而反拉前冲弧圈球技术当中肘关节角度减少了29°。反拉高吊技术由于在起始阶段被拉长的肌肉相对较长，获得更大的动能［5］。由于高吊肩关节的向前的内旋，肘关节角度才会在击球时刻突然剧减28.97°。在迎球过程中，加大了前冲的力量传递。在腕关节反拉前冲弧圈球与反拉高吊弧圈球的角度分别是（171.29±3.6）°、（175.92±3.2）°，反拉高吊与反拉前冲弧圈球技术中腕关节角度都在增大，它们分别是9.09°、5.60°。正手反拉高吊弧圈球和前冲弧圈球技术中，手腕在肘的带动下迅速内收，同时手指由放松抓拍调整为相对紧握拍柄，这期间有一个类似与羽毛球的“二次抓拍”过程，拍面保持合适的角度达到加大摩擦的目的将下肢传递给上肢的动能转化为球的力量。（3）挥拍结束时刻上肢右侧各关节角度分析。如表4所示，在整个挥拍阶段中，反拉高吊弧圈球与反拉前冲弧圈球技术的肩关节角度一直在增大，在挥拍末期肩关节高于反拉前冲弧圈球技术。两者的肘关节角度分别为（89.71±5.5）°、（89.04±5.9）°。肘关节角度一直在减少。

表2 挥拍开始时刻上肢各关节角度（N＝7）单位（°）

表3 击球时刻上肢右侧各关节角度（N＝7）单位（°）

表4 挥拍结束时刻上肢各关节角度（N＝7）单位（°）

2.3.2 上肢右侧各关节的速度变化分析 （1）挥拍开始时刻上肢右侧各关节速度分析。如表5所示，在挥拍开始时刻，正手反拉高吊弧圈球与反拉前冲弧圈球技术肩关节的速度依次递增但存在差异，说明来自下肢的力量传导经过躯干扭转拉伸获得的动能已经作用到大臂、前臂及手腕关节，使得拉高吊弧圈与前冲弧圈球技术动作在初始阶段上肢右侧各环节点速度发生了明显的差异性。（2）挥拍击球时刻上肢右侧各关节速度分析。如表6所示，在正手挥拍击球时刻，上肢肩、肘、腕、手四个环节点的速度反拉高吊弧圈球大于反拉前冲弧圈球，说明反拉高吊弧圈球需要在末端产生更多的能量来作用于球拍，而击球时刻高吊弧圈球肩关节的速度大于反拉前冲的速度。（3）挥拍结束时刻上肢右侧各关节速度分析。如表7所示，在挥拍结束时刻反拉高吊与前冲弧圈球技术右肩的速度分别是（0.58±0.08）m／s、（0.23±0.09）m／s。肘关节速度分别（是 2.47±0.12）m／s、（1.17±0.22）m／s。腕关节的速度分别是（2.78±0.27）m／s、（2.20±0.21）m／s。手的速度分别是（2.69±0.09）m／s、（2.49±0.25）m／s，速度均在逐渐减少，两项技术动作在挥拍末端时刻速度也有所相同。

表5 挥拍开始时刻上肢各关节速度（N＝7）单位：（m/s）

表6 挥拍击球时刻上肢右侧各关节速度（N＝7）单位：（m/s）

表7 挥拍结束时刻上肢各关节速度（N＝7）单位：（m/s）

2.4 球拍的运动学分析

球拍作为肢体末端连接作用球体的中介部分接触球时刻，是整个技术动作的关键，它是从下肢发力传递动能，通过躯干扭转传送至手［6］。上肢鞭打快收这一时刻的好坏，直接影响击球后的球体运行效果。

表8 击球时刻球拍触球的角度与帧值（N＝7）单位：（°）与（T＝4）

如表8所示，在击球时刻，反拉高吊弧圈球时，球拍与球的俯仰角即为（44±4.3）°反拉前冲弧圈球时球拍与球的俯仰角为（66±3.9）°。

3 结论与建议

3.1 结论

1）正手反拉高吊弧圈球与前冲弧圈球技术动作的动力传递顺序为脚、踝、膝、髋且经过躯干扭转作用至肩、肘、腕、手、球拍，最终作用于球。上肢各个关节速度时序为肩—腕—手—肘。

2）正手反拉高吊弧圈球与前冲弧圈球技术动作当中，右踝关节在反拉高吊弧圈球和反拉前冲弧圈球整个运动过程中有明显的屈曲动作。从右膝关节开始屈曲角度依次向上递减在击球后右侧膝髋关节开始出现伸张。

3）躯干作为上下肢的纽带，在扭转形变中，反拉高吊弧圈球技术中躯干扭转角大于反拉前冲的角度。

4）上肢各关节在挥拍开始阶段动作幅度为前冲大于高吊，在随挥末期，上肢各关节在反拉高吊弧圈球的随挥空间位置靠前，发力方向为前上，而反拉前冲弧圈球随挥位置主要偏向前方。

5）球拍接触球瞬间，反拉高吊弧圈球拍面与球的俯仰角小于反拉前冲弧圈球角度。反拉高吊弧圈球击球的最佳时期在来球上升后期，而反拉前冲弧圈球击球最佳时期在高点期。反拉高吊球拍由右后方至前上运动，反拉前冲球拍力量主要向前。

3.2 建议

1）针对反拉高吊弧圈球与反拉前冲弧圈球技术的学习，应当先练习身体各部位环节的协调发力。加强前臂小肌肉群、肱二头肌、肱三头肌及躯干两侧肌肉的锻炼。

2）在训练中教练应当重点强调区别对待反拉高吊弧圈球与反拉前冲弧圈球的重心空间位移，抓住两者技术动作的用力方向进行讲解。

3）在训练过程中，加强上肢的摆速训练。在反拉高吊弧圈球时，增加球拍触球的时间，加大摩擦。在反拉前冲弧圈球技术当中，加大对球的撞击。在击球力量方面，多借力，减少因主动发力引起的无谓失误，多体会借力与主动发力的关系。

［1］杨 斌.优秀女子青少年乒乓球运动员弧圈技术分析［D］.北京：北京体育大学，2004.

［2］孟 杰.乒乓球比赛中王皓与唐鹏的正反手弧圈球技术动作技术的生物力学分析［D］.北京：北京体育大学，2005.

［3］闫红光，娄彦涛.运动生物力学研究方法的评述［J］.沈阳体育学院学报，2007（2）：71－73.

［4］刘 卉.上肢鞭打动作技术原理的生物力学研究［D］.北京：北京体育大学博士学位论文，2002.

［5］刘 卉.三维摄影解析中人体关节角度的计算方法［M］.北京体育大学学报，2004（6）：767－769.

［6］向祖兵.乒乓球反手台内侧拧技术的生物力学分析—以优秀运动员余世钦和朱文涛为例［D］.武汉：武汉体育学院硕士学位论文，2009.

Kinematic Analysis on Technology Differences of the Forehand Anti Pulled Hanging Loop the Ball with Pediment Loop of Table Tennis

ZHAO Guocheng1，ZHANG Qiang2，LI Zheng3
（1.P.E.Department，Shenyang Jianzhu University，Shenyang 110168，Liaoning，China；2.Sports Training School，Shenyang Sport University，Shenyang 110102，Liaoning，China；3.P.E.Department，Dalian Ocean University，Dalian 116023，Liaoning，China）

In this paper，the authors use American APAS-dimensional image resolution system，and access to Liaoning Province table tennis team men＇s elite athletes forehand pulled hanging and pediment kinematic parameters of the two loop action and ball trajectory basic technical movements，from athletes start，pulled hanging the pediment loop technology system intuitive exposition.Through systematic analysis of the kinematic parameters of the two technologies athletes throughout the course of the campaign the lower extremities，the center of gravity，upper extremity，racket and ball，and the combination of sports biomechanics to identify the two technologies and their characteristics and differences of every aspect of the sport，to elaborate on the role of the ball produced different kinematic effects，for table tennis forehand teaching and training of anti-pull Loop technology action theory and data reference

Table tennis；forehand counter-pull；high hanging loop the ball；pediment Loop；differences；kinematic analysis

G846

A

1004－0560（2013）02－0099－03

2012-11-15；

2012-12-18

赵国成（1960－），男，副教授，学士，主要研究方向为体育教学与训练 。

责任编辑：郭长寿