職業高爾夫球運動員推桿技術動作的運動學分析

孫 勝

高爾夫球運動中，推桿可以說是所有球桿中最重要的一支，在高爾夫球比賽標準桿的72桿中，推桿數占總桿數的40％以上，而木桿只占了14％而已［17］，由此可以看出，推桿技術的好壞將直接影響運動員打球的最后成績。在韓國國內的職業高爾夫球運動員中，42.0％的運動員對木桿有信心，32.3％的運動員對鐵桿有信心，而49.5％對推桿缺乏信心［5］。

高爾夫球推桿技術動作可以根據推桿頭部運動軌跡大體可分為直線型、旋轉型和混合型3種模型［2，11］。由于實際推桿動作的源動力是肌力，而不是重力，再加上上體是繞著向前傾斜的脊柱旋轉，而不是水平對齊旋轉，所以說，旋轉推桿模型更加符合人體的身體結構。

從人體解剖學觀點來看，進行推桿動作時，推桿的頭部做直線運動是不容易的，特別是做長推動作時看起來很別扭［2］，可是，像鐘擺一樣有節奏且在地面投射的軌跡是直線的運動是高爾夫球推桿動作的理想模型［4，6，8，11］。雖然像鐘擺一樣直線上桿和下桿時感覺別扭，但是在當今的現場指導中不管是對職業的高爾夫球運動員，還是業余的高爾夫球運動員，還是主張肩、手臂和手一體化像鐘擺一樣擺動［9］。對于在比賽中得分占有如此大比重的推桿動作在心理學［1，16］、動作學習［14］等領域得到了廣泛研究，而在運動生物力學方面研究很少。本研究運用運動學研究方法，以高爾夫球推桿頭部技術動作的研究為切入點，對推桿技術動作進行量化研究，為運動員及教練員有針對性地設計訓練方案提供理論依據。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

在韓國釜山從事高爾夫球運動的身體健康的15名職業男子高爾夫球運動員。他們的年齡為24.9±2.1歲，身高172.0±5.3cm，體重72.8±8.1kg，測試對象熟知運動方法和實驗要求，測試征得了本人同意。

1.2 儀器設備與研究方法

根據美國2005年度PGA巡回賽的統計結果，在果嶺上距洞口最近的平均距離10.94 m作為本研究的實驗距離（www.pgatour.com/ststs/r）。實驗是在一塊人工草坪（4×12 m）上進行的，放球的位置做好標記，同時，在距球10.94 m的位置處設置一個球洞。運動員們選用的球棒是Ping Answer，長度為34 in.。運動員通過了解實驗方法和充分的練習后進行了5次推桿擊球動作，相鄰兩次動作間隔40 s。用6臺高速數碼攝像機（60 fps/s）不間斷地把整個實驗過程攝錄下來，利用Kwon3D 3.0三維動作分析系統（韓國）對推桿動作進行分析。為了便于分析，分別在推桿面的兩端和推桿的頸部及尾部處附著一個可反射的直徑1 cm的標記，在球的正面接近球的地方放一個麥克，以便確定擊球的瞬間，同時用做同步信號。

1.3 動作階段的劃分

根據高爾夫球推桿技術的特點及攝像畫面所能達到的頻率將推桿動作分為3個階段進行研究。從準備結束到引桿結束區間（上桿區間）；從引桿結束到擊球區間（下桿區間）；從擊球到動作結束區間（送桿區間）。由此，確定4個時相：準備，上桿結束、擊球和送桿結束（圖1）。

1.4 名詞和參數的界定

E1：準備（address，ADS）；E2：上桿結束（the end of backswing，EBS）；

E3：擊球（impact，IMP）；E4：送桿結束（finish，FNS）。

P1：上桿區間（backswing，BS）：從E1到E2；

P2：下桿區間（downswing，DS）：從E2到E3；

P3：送桿區間（follow through，FT）：從E3到E4。

X軸：在水平面內，以運動方向記，運動員的矢狀軸；

Y軸：在水平面內，以運動方向記，運動員的冠狀軸；

Z軸：以運動方向記，運動員的垂直軸，與水平面垂直。

Medio－Lateral distance（M－L）：推桿動作各階段桿頭左右移動距離；

Anterior－Posterior displacement（A－P）：推桿動作各階段桿頭前后移動位移。

1.5 數據處理

運用韓國產的Kwon3D 3.0三維運動分析處理系統，對推桿頭部在水平面上的位置和路徑進行分析。具體分析內容包括上桿、下桿及送桿各區間的時間和前后、左右移動距離。所得的運動學原始數據采用低通過數字濾波法對原始數據進行平滑處理，濾波頻率為6 Hz。采用SPSS 11.0統計軟件進行單因素方差分析（one－way ANOVA），對數據進行組內的配對樣本檢驗，本研究采用的統計檢驗顯著水平為P＜0.05。

2 研究結果

表1顯示了高爾夫球75（15×5）次推桿擊打動作的平均運動學數據和統計分析結果，表中的負號表示推桿頭部向后移動，即向身體方向移動。

表1 高爾夫球推桿頭部各區間移動距離和位移及各區間所需時間一覽表 （n＝75）

表1顯示，上桿、下桿和送桿區間分別所需時間有顯著性差異，上桿區間所需時間最長，其次是送桿、下桿區間（P＜0.001）；移動距離也有顯著差異性，送桿區間移動距離最長，其次是上桿和下桿區間（P＜0.001）；然而，前后移動位移各區間卻沒有顯著性差異。圖2顯示，在統計學看來，推桿頭部的運動軌跡形狀是直線。

3 討論分析

圖2 俯視的推桿頭部運動軌跡形狀示意圖

從物理學角度看，鐘擺運動是指在重力的作用下，鐘擺的運動面與地面垂直且在地面投影的軌跡是直線，左右往返擺動周期和擺幅固定的運動。表1和圖2顯示，上桿區間所需時間明顯比下桿和送桿區間長（P＜0.001），以上桿區間所需時間為基準，它們之間的比率為：2.8∶1.0∶1.4，和前期研究的結果2.2∶1.0∶1.5［3］和2.4∶1.0∶1.9［10］有相似的趨向；而送桿區間推桿頭部移動距離明顯比上桿和下桿區間長（P＜0.001）。這樣的結果與Peper等［13］和Pelz［11］研究的結果有相似之處，他們的實驗結果分別顯示，送桿區間稍長和送桿區間比下桿區間長10％～30％。另外，上桿區間的移動距離（33.34 cm）遠比下桿和送桿兩區間的移動距離和（89.71 cm）短，而上桿區間所需時間與下桿和送桿兩區間所需時間的比率非常接近（2.8∶2.4），這樣，只有在后者的下桿區間對桿頭加速，才有可能保持相同的節奏和周期。至于推桿動作本身，由于既需要可重復性，也需要增強對球速的控制，而造成推桿失誤最顯著的原因是向后揮桿的起動動作過早，使得擊球時發生偏差，無法準確擊球，同時，擊球后順勢動作也做得不夠。所以，要利用上桿的幅度來控制推桿的速度，從較慢的起桿動作開始，然后逐漸加速，使得實際的推桿動作保持節奏連貫，從而實現完美的推桿動作。

從解剖學角度來看，上體是繞著脊柱旋轉的，進行高爾夫球的推桿動作時符合人體生理結構應該是正確的，也是自然的［8，15］。這樣，高爾夫球運動員繞著有角度的脊柱擺動他們的肩、手臂、手和推桿時，推桿的頭部自然會做弧線運動（in－out－in），而不可能是直線運動。根據Brooks’［2］的推桿數學模型得知，當推桿頭部繞著脊柱軸旋轉18°時，上桿區間移動30 cm，移動位移向后為1.2 cm，移動距離與本研究的結果33.34 cm有些相似，而本研究的移動位移向后僅有0.27 cm。精確地說，推桿頭部在上桿和下桿區間向內（身體方向）分別輕微地移動了0.27 cm和0.21 cm，送桿區間直線移動，在統計學上，推桿頭部在做直線運動。這就意味著，在進行推桿動作時，在使用手臂或手來有意控制球桿，不然不可能使桿頭做直線運動。因為穩定性是推擊動作的關鍵，需要注意的是穩定擊球。擊球時如果推桿桿面甜點與球接觸不穩固，會導致球離開桿面時速度多變，從而使得球路發生偏轉。雖然我們知道在實戰中，使用手或手臂在穩定性看來都不是很恰當的動作，可是，不有意地使用手臂或手時是很難完成直線的擺動動作的［11］，從本研究的男子職業高爾夫球運動員推桿擊球后表現出的有意使用手或手臂，也進一步驗證了先行研究結果的可行性。

再有，圖3顯示，從理論上講，假設桿頭垂直于虛擬的目標線，若要把10.94 m遠的球打進洞內，擊球時桿頭的路徑允許的偏差角度為0.28°［tan－1（0.054/10.94）］，而在本研究里，由于桿頭向后（身體方向）移動，導致擊球時桿頭路徑偏差角度變為0.34°［tan－1（0.21/35.88）］，這樣球就很難入洞。推桿動作有些特殊，上桿的幅度可以是一樣的，但是推桿的力度可以變化，這樣可以通過揮桿的幅度和節奏，利用合適的推桿力度來控制球桿對球遠近距離的把握，達到自己所要求的完美推擊。大部分高爾夫球書籍都寫到，不管采取什么種類的推桿動作，只要能成功把球打進洞，動作的類型不是很重要的。實際上，短距離推桿更強調方向，長距離推桿更強調距離，正是由于這種原因，就連Woods［18］和Penick［12］也是僅在30 cm距離以內才采用直線擺動擊球，超過30 cm的距離就采用旋轉型擺動擊球。

圖3 進行10.94 m推桿時桿頭的路徑理想偏差角度示意圖

4 結論與建議

基于以上研究表明，由于鐘擺擺動時其周期和振幅固定，所以說，就推桿頭部從運動學角度來看，本研究中，職業高爾夫球運動員10.94m的推桿動作不是在做鐘擺擺動，是有意使用手臂或手腕進行的推桿動作。雖然像鐘擺一樣擺動有些困難，但像鐘擺一樣有節奏的擺動對有效的訓練和成功地進行推桿會有很大幫助。

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