女子垒球投手伸踏技术的运动学分析

王耀全 邵 滨

(陇东学院 体育学院，甘肃 庆阳745000)

1 前言

众所周知，垒球运动的比赛中攻防两方是互相分开的，防守一方的投手如果非常出色，对击球手有比较强的制约作用。原国家女子垒球队教练组组长霍忠明在谈到如何评判一支垒球队的防守能力时，特别强调了投手的作用。他说:“一个好投手就顶半支队!”霍指导表示，一支垒球队防守中投手的作用最关键。如果一支队伍的投手能投杀攻方的击球手，或让对手打得特别别扭，就能大大缓解防守队员的压力。邵年在《垒球投手投球战术在比赛中的运用》一文中也提到:“垒球比赛的成败，百分之六十取决于投手”，这种说法也得到国内外的专家的认同。投球的好球率是一位优秀垒球投手的首要条件。其次，具备较高的投球球速，才能增加投球的攻击性。前国家女子垒球队教练组负责人霍忠明指出:“投手要在提高球速和控制球两方面下功夫，国际上优秀投手投球出手速度都可以达到100km/h(27.78m/s)以上。”较高的球速如果再加入球体多变的飞行路线，投手投出的球就会具有更大的威力，使对方击球员很难打中。

目前世界各国投手普遍采用的投球方法是绕环式投球，主要技术环节包括下肢技术、腰髋技术、投球臂技术等，其中下肢技术主要是为了获得一定的伸踏距离。较大的伸踏距离可以获得更低的重心，较大的支撑面积，提高支撑稳定性，为后续动作技术创造良好的支撑条件;另外，较大的伸踏距离可以使运动员获得更长的加速距离，增大身体平移速度;同时缩短投球出手点到击球手的距离，减少击球员判断时间，增加击球难度。

2 研究对象与研究方法

2.1 研究对象

甘肃省女子垒球队2位主力投手各12次绕环式投球动作以及世界优秀投手技术数据。

2.2 研究方法

2.2.1 文献资料法

收集、查阅国内外与女子垒球运动以及女子垒球投手投球技术动作全过程相关的文献、书籍和资料。并通过查阅Internet网络、CNKI文献资料库等电子资料了解了目前国内最新的与垒球投手技术与训练相关的内容，掌握垒球投球技术研究的现状。

2.2.2 高速摄像拍摄法

通过模拟比赛实况，让每位投手运动员各做12次环绕式快投球。采用三维定点高速摄像方法，使用两部数字高速摄像机，一部放置于投掷方向的左侧，一部放置于投掷方向的右前方，两部摄像机主光轴相交于投手板正中前方约1m处，两部摄像机主光轴夹角约成110°。拍摄频率为100帧/秒，镜头高度为1.40m，拍摄距离为15m。拍摄女子垒球投手从合手静止到投球出手轴心脚落地的绕环式投球技术完整动作，得到绕环式投球技术动作的运动学图像数据。

2.2.3 运动图像解析法

将运动图像导入美国运动生物力学解析系统(The Ariel Performance Analysis System，2003)，采用扎齐奥尔斯基人体模型，对运动图像从静止合手到投球出手至垒球出画面的绕环投球技术动作完整过程进行了数字化并全面解析。之后根据垒球投手的动作阶段划分或关键动作瞬间选定运动学指标，并提取相对应的运动学数据。

2.2.4 数理统计法

将解析系统中得到的运动学指标和数据，输入SPSS 12.0统计分析软件，进行原始数据的处理，并分类综合，进行配对T检验、平均值与标准差的计算、相关关系检验等统计处理，选取与投球速度显著相关的指标进行论述。

3 结果与分析

垒球投球动作的连贯性与复杂性决定了整个投球动作过程是一个环环相扣、紧密相连、前一动作为后续动作基础并延续其影响直至动作完成，这一系列动作最终服务与投球速度。垒球投手的伸踏技术是投球的下肢动作，亦是身体平移速度的来源。

3.1 伸踏距离及伸踏动作分析

伸踏距离作为评价优秀投手伸踏技术的重要指标，是指投手从投手板投球向前迈步伸跨腿落地时脚尖至投手板的直线距离。近几届的女垒世锦赛中，世界优秀投手伸踏距离一般在1.90m～2.40m之间，与身高的比值在1.05～1.30之间，比值相对较大，与罗炯等人的研究结果一致［1］。扎齐奥尔斯基也认为:“低手投掷时熟练的运动员向前跨出的这一步一般较大［2］”。

通过对投手腿部技术的系统分析可以对投手腿部的技术进行诊断，为进一步改进腿部技术提供依据。以右手投手为例，投手右腿后蹬起跨，称为后蹬腿;左腿向前伸踏，称为伸踏腿。后蹬腿蹬地技术与伸踏腿伸踏技术共同影响着投手的伸踏距离。在不破坏投手身体平衡、不降低投球好球率的情况下，要获得较大的伸踏距离，投手动作应注意:在伸踏腿向前伸踏之前，两臂要加速向下摆动，特别是投球臂的快速摆动，可以增加地面对两脚的反作用力，提高起跨时的跨步效果，也提高了身体向前平移的速度，使得跨出的步幅更大，当起跨腿下落时，投球臂配合下摆，起跨腿落地瞬间，可以将更多地动量转移到投球臂，增加投球臂的转动速度，最终获得较高的投球出手速度。实践中，许多投手单纯追求增加伸踏距离，采用发力蹬跨或跨跳的方式，其结果是虽然较大程度的增加了伸踏距离，但破坏了原有的平衡，大大降低了投球的好球率，甚至报送对方击球手直接上垒。

3.2 后蹬腿蹬地技术分析

投手的后蹬腿蹬地技术决定身体移动的方向以及移动速度的大小，直接关系伸踏距离的长短和投球速度的快慢，其中后蹬腿后蹬角、后蹬腿踝关节角和后蹬腿膝角是评价后蹬技术的重要技术参数。

后蹬腿后蹬角是投手起跨腿落地前瞬间，后蹬腿小腿纵轴与地面的前角(锐角)，影响后蹬腿蹬地作用力的方向，进而影响投手身体前移的效果。理论上讲，投手的后蹬腿后蹬角为45°时最佳，可以获得最大的伸踏距离。后蹬腿后蹬角过大，重心起伏大，身体平移速度减慢，产生“跳投”的错误动作。后蹬腿后蹬角过小，身体平移速度加快，但起跨腿在空中的摆动时间短，起跨腿未迈出就已落地，出现“前冲”、“前栽”的错误动作，这都不利于垒球投球。本文研究得出，后蹬腿后蹬角的大小与投手重心位置有关，就技术而言，在蹬地前的片刻，身体重心投影点由双脚支撑，转移至后蹬脚上，技术比较合理，有利于转髋、侧身、起跨腿跨出和后蹬腿蹬离投手板。通过数据比较分析表明，40°-45°之间为适宜的后蹬腿后蹬角，可以获得理想的伸踏距离，并且不影响投手的好球率(显著性差异P＜0.05)。世界优秀投手的后蹬腿后蹬角多数在这一范围。

后蹬腿蹬地的充分程度反映投手下肢力量的应用效率及其爆发力，以及蹬地前投球臂动作与躯干、下肢节奏配合是否协调，主要体现在后蹬腿踝关节角和后蹬腿膝角上。后蹬腿踝关节角是指在投手后蹬腿蹬离投手板前的瞬间，后蹬腿踝关节屈曲的程度，评价投手后蹬腿小腿与足的技术动作。对比甘肃省主力投手与世界优秀投手，后者后蹬腿踝关节角在130°左右，比动作起始时转动了约40°，体现出踝关节蹬伸充分，推动身体产生了较快的移动速度，踝关节肌肉爆发力利用效果较好。

后蹬腿膝角是指在投手后蹬腿蹬离投手板前的瞬间，投手后蹬腿膝关节的伸展程度，评价投手后蹬腿大腿和小腿的动作技术，理论上，越接近直线(180°)越好。踝、膝关节肌肉爆发力强的选手可以在极短时间让后蹬腿充分蹬伸，最大限度地利用下肢肌肉力量，为获得理想的伸踏距离提供了条件;若踝、膝关节肌肉爆发力不足，或后蹬腿动作技术不完善，则无法在极短时间内完成充分蹬伸，影响伸踏距离。实践中，可以用投手双腿下蹲时后蹬腿的最小值与后蹬腿膝角差值绝对值的单位时间变化率，来比较投手间后蹬腿大、小腿动作的完善程度与相对于个体的大、小腿肌肉爆发力。

3.3 伸踏腿技术分析

伸踏腿技术是决定伸踏距离的另一个重要方面，主要由伸踏腿的前伸技术与落地技术构成。其中伸踏腿的前伸技术参数主要有伸踏腿大腿角、伸踏腿一侧髋角;落地技术参数主要是伸踏腿前蹬角。

3.3.1 伸踏腿前伸技术分析

作为向前跨出的一侧下肢，起动时伸踏腿快速前摆高抬，可以产生更大的冲量，带动身体前移，抬升身体重心，增大伸踏的前伸幅度。本中伸踏腿大腿角，是指伸踏腿的大腿与膝关节垂直轴下方的夹角，此角表明伸踏腿的大腿高抬的程度。理论上讲，伸踏腿大腿角为90°时，大腿高抬达到水平，从冲量值和增加伸踏距离的角度看，是最佳的。伸踏腿大腿角大于90°(大腿抬得较低)，则伸踏腿摆动冲量的垂直分量会引起身体过多的震动，不利于身体平衡，并减小伸踏距离。伸踏腿大腿角小于90°(大腿抬得较高)，会使得重心上升与后仰，增加落地时控制身体平衡的难度，亦会减小伸踏距离。

伸踏腿一侧髋角，是指伸踏腿落地时，伸踏腿一侧的大腿和躯干的夹角(即髋角)，反映伸踏腿落地瞬间的送髋技术，越接近180°，送髋越充分。良好的“送髋技术”可以有效增加伸踏距离，并迅速制动下肢与躯干，加速动量向投球臂的传递，其中充分的(躯干)侧身技术是实现送髋的关键。完美的侧身技术，可以使投球臂形成充分的超越器械(伸踏腿同侧髋的垂直轴领先于投掷臂同侧的肩垂直轴)。

3.3.2 伸踏腿落地技术分析

伸踏脚落地瞬间，投手以伸踏腿为主单腿支撑身体，放脚技术类似于跳远起跳腿的技术，由脚后跟先落地，迅速过渡到全脚掌。伸踏腿的落地技术作为投手制动身体前移的主要动作，直接影响投手投球出手时的身体稳定性，并未后续的躯干与上肢动作提供发力的基座(即平台)，决定着整个投球动作的成败。评价伸踏腿的落地技术的主要参数是伸踏腿前蹬角。伸踏腿前蹬角是指伸踏脚落地瞬间小腿与地面的后夹角。伸踏腿前蹬角的大小，影响地面对躯体的作用力方向与大小，反映伸踏脚落地缓冲技术的优劣。适当的伸踏腿前蹬角使身体快速制动，并获得稳固的支撑，将下肢与躯干的动量迅速传递到投球臂，为后续动作的快速完成创造力学条件，是提高投球速度的关键，伸踏腿前蹬角角度大小取决于身体重心落地速度，因人而异。分析比较发现，当伸踏腿前蹬角偏大(大于75°)时，重心前移速度加快，制动效果下降，动量传递减少，还影响到身体平衡，降低躯体稳定性，最终影响投球的出手速度和好球率。

4 结论

评价垒球投手是否优秀的最主要指标是投球速度。投球速度由躯体平移速度与投球臂绕环速度叠加而成，其中躯体平移速度取决于下肢的动作技术。本文通过对投手伸踏技术(下肢技术)的运动生物力学分析，得出良好的伸踏技术应具备:1)伸踏距离与投手身高的比值一般在1.05～1.30之间。2)后蹬腿后蹬角在40°～45°之间较合理。3)目前世界优秀投手后蹬腿踝关节角在130°左右。4)后蹬腿膝角理论上越接近直线(180°)越好，同时考察膝关节的伸展角速度。5)伸踏腿大腿角，理论上讲90°时最佳。6)伸踏腿一侧髋角越接近180°，送髋越充分。7)伸踏腿前蹬角大小取决于身体重心落地速度，因人而异，但一般应小于75°。

［1］罗炯，陈建军，龙小安.中国女子垒球优秀投手投球动作的生物力学研究［J］.成都体育学院学报，2005，31(2):101-104.

［2］(美)扎齐奥尔斯基主编:陆爱云译审.运动成绩的提高与运动损伤的预防［M］.北京:人民体育出版社，2004，7:378.

［3］乔培基.垒球:学校体育选项课教材［M］.北京:北京体育大学出版社，2003，5:103-125.

［4］郑秀瑗.现代运动生物力学［M］.北京:国防工业出版社，2002，10:7-34;165-169.

［5］乒乓球、手球、垒球、羽毛球编写组.球类运动 乒乓球 手球 垒球 羽毛球［M］.北京:高等教育出版社，1989，4:279-312.

［6］邵滨，段海俊，张俊英.依据运动学分析数据对女子垒球绕环式投球动作的阶段划分［J］.吉林体育学院学报，2008，24(2):42-43.