世界优秀男子高尔夫选手一号木杆技术的运动学比较分析*

刘智鑫 王泽峰 展更豪 张国杰

世界优秀男子高尔夫选手一号木杆技术的运动学比较分析*

刘智鑫1王泽峰2展更豪3张国杰4

（1.厦门大学 嘉庚学院 体育教学部，福建 漳州 363105；2.国家体育总局 体育科学研究所，北京 10061；3.首都体育学院，北京 10088；4.河北体育学院，河北 石家庄 050041）

【目的】结合世界优秀男子高尔夫选手一号木杆竞赛技术运动学指标，把握动作技术规律，根据我国奥运选手李昊桐竞技表现横向比较，对其技术提出优化建议。【方法】采用录像解析法获取2018—2019赛季汇丰冠军赛14位顶级选手一号木杆正侧面挥杆视频，运用DARTFISH运动分析软件进行解析。【结果】1）击球距离远近与体重大小存在显著相关性（P＜0.05），年龄大小与击球距离无显著相关性，准备姿势站位的宽度与身高无显著相关性。2）李昊桐引杆用时与所有选手引杆阶段平均用时存在较大差异，其下杆阶段总用时相对较长。3）不同开球距离选手间上下杆两个阶段两髋连线中心点平均水平位移组间均有显著性差异（P＜0.05），李昊桐上杆阶段水平位移较多，下杆阶段重心移动较少，其两个阶段头部起伏距离均高于均值。【结论】1）体重与击球距离成正比，年龄的大小不直接影响击球距离的远近，站位的宽度不随身高的变化而产生变化。2）李昊桐引杆较快，下杆启动后躯干→肩→臂动作时序不明显，引杆平均用时和上下杆时间比值可借鉴性参考。3）上杆阶段髋部旋转而非右移，且右膝关节角度值曲线接近于“一”，李昊桐上杆阶段髋部存在右移，上杆顶点应减少前臂外展，增强右肘支撑作用；下杆阶段重心移动较少，应加强髋部旋转向前性。

高尔夫选手；一号木杆；阶段；分析

高尔夫运动是一项有着500多年悠久历史的体育项目，这项由游戏而来的运动在18世纪中期到19世纪中期在欧美国家盛行推广，我国高尔夫事业缘起于19世纪80年代，并于1993年确立并实行高尔夫职业化制度，历经三十载的发展，我国高尔夫职业化建设取得了长足的进步[1]，在2016年里约奥运会中我国女子选手冯珊珊获得铜牌，冯珊珊于2017年曾连续23周排名世界第一，男子职业高尔夫也涌现出一批批优秀的职业选手，职业道路的探索与实践一直在延续，备战奥运是当下一段时间工作的中心，把握项目规律、提高训练水平、提升竞技能力是备战工作的总基调[2]，根据中高协备战奥运工作规划，现场获取世界顶级男子高尔夫选手竞赛视频资料，结合运动生物力学中的运动学指标综合分析[3]，比较其技术特征和要素，总结高尔夫技术动作规律，参照我国奥运选手李昊桐竞技表现，技术上提出优化建议。一号木杆是高尔夫运动竞赛中使用频率较高的一根球杆，竞技参数中开球距离和开球成功率对降低平均杆数具有重要影响，目前国内相关研究中针对世界顶级选手的研究甚少，正所谓“知己知彼，百战不殆”，提高技术动作的认知深度，比较顶级选手之间差异，总结规律、把握核心、提出建议、助力奥运。

1 研究对象和方法

1.1 研究对象

选取2018—2019赛季世界高尔夫锦标赛——汇丰冠军赛14位顶级高尔夫选手为研究对象，对其一号木杆比赛条件下技术动作进行比较研究（表1）。通过美巡赛官网获取选手基本信息，包括赛季平均开球距离（Driving Distance）和开球成功率（Driving Accuracy）两个竞技参数。研究对象来自欧、美、亚不同洲际，且世界排名和竞技水平较高，分析其一号木杆动作，一方面总结动作技术规律具有一定的代表性，另一方面横向比较我国选手李昊桐技术特点，在奥运备战把握动作技术规律的背景下，为我国竞技高尔夫运动发展助力。

表1 研究对象基本信息和参数M±SD

注：平均开球距离与相关参数的相关程度分析，“#和*”为平均开球距离与体重和身高的相关系数R=0.47和R=0.37，且组间开球距离与体重具有显著相关性（P＜0.05），身高与开球距离组间无显著相关性，“&”为年龄与开球距离相关系数R=-0.24，且年龄与开球距离组间无显著相关性。

1.2 录像解析法

1.2.1 数据采集：结合生物力学采集条件选取符合录制条件的球洞，如图1所示，使用两台索尼DSC-RX10M4摄像机进行平面定点定机拍摄，同步采集正面和侧面挥杆视频，以发球台两个标志物为参照确定拍摄范围，确保一号木杆全挥杆动作全部摄入，两台摄像机主光轴高度为1.2米，且主光轴夹角等于90°，摄像机距离发球台两个标志物中心距离为12米，拍摄频率为200帧/秒，快门速度1/1000秒，测量标尺为1米的标尺杆，即人双手将标尺杆水平置于身体中心，定点定机前后拍摄两次，根据球员依次经过该洞完成开球获取视频资料。

图1 现场拍摄示意图

1.2.2一号木杆技术动作阶段的界定：动作阶段的划分和界定是进行技术分析的前提，通过查阅相关文献，国内外众多学者根据其分析视角将高尔夫技术划分为不同的阶段，其中具有代表性的有N.Zheng等人（2008）所做的关于高尔夫全挥杆运动学研究中，将整体全挥杆动作界定为上杆阶段→下杆阶段→随挥阶段，并定义6个动作时刻[1]，即准备时刻、上杆阶段杆身平行地面时刻、上杆顶点时刻、下杆阶段杆身平行地面时刻、触球时刻、随挥阶段杆身平行地面时刻。相关动力学和生物学研究中多采用增加动作特征时刻点的方法进行阶段认识和界定[4]。通过咨询相关专家，结合本研究设计需要，将本研究一号木杆技术分析过程划分为两个阶段，即上杆阶段和下杆阶段，共由8个动作时刻组成，即准备姿势（A）、引杆（B）、左手臂平行地面（C）、上杆顶点（D）、下杆启动（E）、左手臂平行地面（F）、击球（G）、右手臂平行地面（H），如图2所示。研究阶段归纳为：（1）上杆阶段：A—D；（2）下杆阶段：D—H。注：上杆顶点→下杆启动（球杆相对移动、髋部侧移反向旋转）为过渡阶段，归属于下杆阶段。

图2 本研究动作阶段界定图

1.2.3 数据解析：运用DARTFISH软件对14位选手一号木杆技术各动作阶段进行解析，根据动作完成的时空特征，确定运动学研究参数，对选择的参数变量进行解析。

（1）时间：各阶段用时通过Time工具统计，各阶段以字母A—H表示；

（2）空间位置：通过Distance和标线Line工具获取，并结合比例尺和球员身高计算距离，获取的参数有：准备姿势两脚分开距离、髋部中心不同区间的水平移动距离、头部上下起伏为垂直距离；

（3）角度：通过Angle进行角度测量，环节点取各关节组织中心位置。

1.3 数理统计法

对获得的相关参量数据进行记录，利用SPSS19软件统计处理（X表示平均数，SD表示标准差，R表示相关系数）。

2 结果与分析

2.1 时间特征运动学分析

根据14位高尔夫选手一号木杆赛季平均开球距离远近和年龄大小进行分组，对所有球员本研究挥杆各阶段进行时间统计，通过显著性差异分析，距离远近与各阶段用时显著性差异不明显（P＞0.05），同时年龄大小与各阶段用时无显著性差异（P＞0.05）。引杆是高尔夫挥杆过程的初始动作，即A—B阶段，也是众多球员在完成击球前拭挥杆的重要环节，保持两手臂与两肩连线形成的三角形，保证脊柱轴心（骶髂骨与颈椎骨连接线）的稳定性，这也是整个挥杆过程完成质量好坏关键影响因素，如表2所示，14位选手A—B平均用时0.42±0.12s，各选手间引杆阶段用时标准偏差较大，约占总时间（TOTEL TIME）和上杆时间(UP TIME)的36%和51%，李昊桐A—B阶段用时0.34s，引杆时间约占总时间的31%，占上杆时间的49%，李昊桐引杆用时相对较短，对比其他选手，其中Xander Schauffele最接近平均数，其也是本场赛事的冠军，本赛季平均开球距离和开球成功率均表现不俗，同样接近平均用时的还有Thorbjorn Olessn和C.T. Pan，作为14人中身高最低的两位选手，其开球成功率均排名靠前，故A—B平均用时有一定的参考价值。下杆阶段李昊桐E—F阶段较其他选手用时略长，这也造成其下杆总用时超过其他所有选手，结合动作的时序性概念，李昊桐延长D—E阶段的工作时间，过多强化下肢的蹬转，造成E—F阶段用时相对较长。本研究将击球完成后右手臂平行地面定义为下杆阶段末点，G—H阶段平均用时为0.08±0.01s，时间总量约为下杆用时的1/4，相关文献中曾对该阶段有所定义，即为随挥阶段[5]，该阶段对击球距离和方向均产生影响，挥杆节奏的概念也由此提出，运动训练学术语中讲述运动节奏，即为动作的快慢、用力的大小、肌肉收缩和舒张与时间间隔的长短合理交替的一种综合特征[6]，运动节奏是竞技表现与发挥的综合呈现指标[7]，根据运动节奏的定义和解释，讨论挥杆节奏中需依据动作完成程度和身体的协调反应进行诠释，高尔夫挥杆击球后身体各环节仍处于协调运行中，以击球后右手臂平行地面为讨论挥杆节奏的下杆阶段末点，更贴合实际，表2所示UP/DOWN为平均上下杆时间比，且为4.75±1.34，其选手间节奏变化差异性较为明显，上下杆时间比的大小一定意义上反映挥杆节奏的快慢，平均挥杆时间比例证澳大利亚选手Adam Scott上下杆时间比为4.76，最为接近平均值，其动作相当长时间被大众认为是最为标准的教材式挥杆，其挥杆的整体性和流畅性堪称完美。通过比较顶级选手间各阶段用时情况，结合相关分析认为，应重视引杆阶段整体性对挥杆全过程的影响，引杆平均用时和上下杆时间比值可借鉴性参考。

表2 世界顶级男子高尔夫选手一号木杆各阶段时间特征X±SD单位秒（s）。

2.2 空间位置特征运动学分析

空间位置特征选取准备姿势、左右髋连线中心点位置、头部位置作为本研究主要参数，通过DARTFISH对正面挥杆视频进行标定计算。首先根据研究对象平均开球距离进行分组统计分析，准备姿势站位相对于身高的比值，前七名与后七名无显著性差异，准备姿势站位与身高呈现低度正相关，且R=0.42，准备姿势站位的宽度与身高并无显著相关性；其次根据左右髋连线中心位置在不同动作阶段的点的变化，标定和计算水平方向的位移和速度，相关统计数据如表3所示，髋关节中心点上杆阶段正方向平均水平移动距离为0.08±0.02，下杆阶段平均水平移动距离为-0.22±0.03，开球距离前七名与后七名上杆和下杆两个阶段平均水平位移组间均有显著性差异（P＜0.05），可见上杆阶段髋关节稳定性较为重要，上杆阶段的髋关节旋转过程中，左右水平移动幅度应得到有效控制，蓄力才能更好的产生，两髋关节连接的骶髂骨是上杆阶段的中心控制器，故上杆为髋部旋转而非右移。反向动作定义即人体在做动作时为了提高动作的效果，首先产生一个与实际运动方向相反的动作，反向动作结束时，人体或器械将收到一个正向的起始力[8]。下杆阶段存在一定的重心移动，同时在击球前应增大髋部旋转的向前性，增大右髋及右腿释放力量，水平速度表现较快的选手其髋部旋转的向前性更好，即击球完成后髋部完全转向目标方向，下杆过程伴随髋部的加速旋转，肢体产生较大的离心力，对提高挥杆速度和击球距离产生影响。李昊桐上杆阶段两髋连线中心点水平位移较大，同时伴随有脊柱侧移，其下杆阶段重心移动较少，髋中心水平速度较低，从D—H阶段数据上可看出，结合头部上下起伏距离数值，李昊桐通过借助地面反作用力增大挥杆速度，以此来弥补髋部旋转速度较低的事实。讨论人体垂直方向的变化，需要认识挥杆过程各阶段的功能，即上杆阶段为蓄力，下杆阶段为释放，蓄力过程中下肢起到支撑稳定作用，主要动作特征是左膝缓冲内扣，右膝支撑不变[9]，上肢各环节肌肉组织形成预张开并形成收缩，自此形成稳定有力、张弛有度的上杆阶段；释放过程中下肢充分利用地面反作用力，左右脚底形成力量转换，上肢形成以左臂为引导，右臂利用重力加速度，实现释放击球过程。结合选手头部上下起伏距离综合分析，下杆阶段起伏距离约是上杆阶段的2倍，即上杆阶段起伏距离变化小，为了支撑稳定，下杆阶段起伏变化大，为了利用地面反作用力。

表3 世界顶级男子高尔夫选手一号木杆空间位置表现参量表

注：“—“代表矢量值方向，水平以击球目标反方向为正，垂直以重心向下为正。

2.3 关键动作画面特征比较分析

视频中可以观察到右膝关节在上杆阶段产生较小的变化，通过角度标定对14位选手右膝关节上杆阶段的动作画面角度值进行比较分析，并将其进行分组讨论，即美国、欧洲和中国三个组别，研究发现右膝关节A-D（上杆阶段）组间角度变化曲线均接近于“—”，美国组角度的稳定性最好，如图3所示。

图3 组间右膝角各动作时刻点平均角度变化特征图

上杆阶段右膝关节角度保持是一个显著特征，美国职业高尔夫员Tiger Woods曾在其《How I Play Golf》一书中提到，保持右膝关节角度的不变对营造更高的杆头速度有重要的作用[10-16]右膝关节在上杆阶段保持角度一致性，从一定意义上说明右腿对上杆阶段的支撑作用不容忽视，相关研究指出上杆阶段为以髋部和腰椎为主导形成旋转蓄力，右腿的支撑是实现最佳蓄力的重要保证。

3 结论

3.1 体重与击球距离成正比，年龄的大小不直接影响击球距离的远近，站位的宽度不随身高的变化而产生变化。

3.2 各选手间引杆阶段用时标准偏差较大，约占总时间和上杆时间的36%和51%，李昊桐引杆阶段约占总时间和上杆时间的31%和49%，引杆阶段对整个挥杆阶段的影响较大；上杆用时是影响上下杆时间比的重要因素，引杆用时对挥杆节奏的形成影响较大，引杆平均用时和平均上下杆时间比值有参考价值；根据运动节奏定义划分击球后随挥动作为下杆阶段。

3.3 上杆阶段髋部旋转而非右移，同时右膝关节角度变化较小，对上杆完成起到支撑稳定的作用；下杆阶段存在一定的重心移动，击球完成应增大髋部旋转的向前性，实现右髋及右腿力量释放，以提高肢体离心力和髋部旋转速度；下杆阶段起伏距离约是上杆阶段的2倍，一方面为了支撑稳定，另一方面为了利用地面反作用力。

3.4 建议我国奥运选手李昊桐可从以下几个方面进行一号木杆技术优化调整：一是延长引杆时间，降低挥杆节奏；二是强化上杆阶段右膝关节角度的稳定，减少上杆阶段髋部的右移；三是适度减少上杆顶点前臂的外展，增强右肘支撑作用，缩短下杆延迟时间；四是提高下杆阶段髋部动作向前性，增大重心移动幅度和速度。

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A Kinematic Comparative Analysis of No. 1 Wooden Pole Technology of World Elite Male Golfers

LIU Zhixin, etal.

(Xiamen University Tan Kah Kee College, Zhangzhou 363105, Fujian, China)

基金项目：福建省中青年教师教育科研项目（社科类）一般项目（JAS20503）；国家体育总局体育科学研究所基本科研业务费资助项目（19-41）。

刘智鑫（1986—），硕士，讲师，研究方向：高尔夫球教学与训练、运动技术分析与诊断。