facebook twitter

مشاوره ورزشی


  • پاسخ به سئوالات کاربران
  • ارائه برنامه تمرین و تغذیه
  • مشاوره تیمهای ورزشی
  • محاسبه آنلاین وضعیت بدنی و آمادگی جسمانی

تجزیه و تحلیل کینماتیک سه بعدی سرویس پرشی والیبال


نوشته: سیمون کلمن ـ دانشگاه ادینبرو ـ اسکاتلند
مقدمه
JumpServe
سرویس اولین ابزار تهاجمی در والیبال نوین محسوب می شود. از اواخر دهه 1980 میلادی سرویس پرشی یا حمله ای قوی ترین و مؤثرین نوع سرویس بوده است (گرچه یک دهه قبل از آن برزیلی ها در این نوع سرویس زدن پیشتاز بوده اند). همانطور که از نام این سرویس بر می آید زننده آن توپ را به هوا پرتاب کرده و سپس با انجام پرش، در فضا به توپ ضربه ای شدید (آبشار) می زند. کارآیی این سرویس بخاطر سرعت آن است که دریافت کننده حدود 0.5 ثانیه فرصت برای واکنش نشان دادن دارد. همچنین بدلیل اینکه ضربه به توپ همراه با چرخش رو (و اغلب پیچ کنار) می باشد دریافت آن برای حریف و ارسال صحیح برای پاسور مشکل است.
مقالات تحقیقی فراوانی در زمینه بیومکانیک آبشار والیبال (اسپک) هم در شرایط تمرین (سامسون و روی، 1975؛ اوکا و همکاران 1976؛ سامسون و همکاران 1978) و هم مسابقه (کلمن و همکاران، 1993) وجود دارد. اما اطلاعات کمی در زمینه مقایسه این نوع تکنیک ها با آنچه که برای سرویس پرشی لازم است، وجود دارد. پیش از این یک پژوهش به بررسی این نوع سرویس پرداخته است اما به جنبه تاکتیکی آن تا به حال توجه نشده است (Katsi;adelli, 1996).
بنابراین هدف از انجام این پژوهش فراهم آوردن اطلاعات کینماتیکی در رابطه با سرویس پرشی است. بعلاوه یافته های حاصل از این تحقیق می تواند با نتایج تحقیقاتی که ضربه اسپک را بررسی کرده اند مقایسه شود.
روش شناسی
در این پژوهش از 11 ورزشکار حرفه ای (بریتانیایی) با میانگین قد cm 193.1 ± 4.8 و میانگین وزن 83.3 ± 4.5 kg هنگام تمرین و مسابقه با دو دوربین ویدیویی genlocked (فناوری رایجی در زمینه ترکیب و هماهنگ کردن ورودی های مختلف صدا و تصویر از منابع مختلف) با سرعت 50 Hz فیلم برداری شد. سرویس های موفق با توجه به اثر تقریبی آن در کسب امتیاز ضبط شد. از هر ورزشکار یک سرویس موفق برای تجزیه و تحلیل انتخاب شد. بخاطر اینکه دو نفر از ورزشکاران دست چپ بودند از همه ورزشکاران خواسته شد، هم از دست برتر و هم غیربرتر استفاده نمایند.
اشیاء فضای سه بعدی، هماهنگ با تصاویر دیجیتال به کمک الگوریتم DLT و محوری با درجه بندی 28 نقطه در طول فیلم با استفاده از نرم افزار نوشته شده توسط Bartlett هماهنگ سازی شد. برای آزمودنی مدلی 14 قسمتی با توجه به استاندارهای شاخص آنتروپرومتری که توسط Plagenhoef تهیه شده (1971) مورد استفاده قرار گرفت. هماهنگی فضایی اشیاء و زوایا محاسبه شد و سپس برای یکنواخت کردن نمودارها و متمایزسازی از الگوریتمی که توسط Woltring (1986) ارائه شده استفاده گردید. اطلاعات، جدول بندی شد و سپس نمودارهای حرکت شناختی آن رسم شد.
روابط بین کینماتیک زوایه ای پایین تنه، تندی مرکز گرانش و جابجایی عمودی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. رابطه بین کینماتیک بالاتنه، حرکت زاویه ای تنه و سرعت توپ پیش از ضربه با استفاده از روش همبستگی پیرسون ارزیابی شد.
نتایج
اطلاعات مربوط به پایین تنه در جدول «1» درج شده است. سرعت افقی و عمودی مرکز گرانش هنگام جهش (take off) به ترتیب 2.76 ± 0.35 m.s-1 و 2.77 ± 0.35 m.s-1 بود. هیچ همبستگی معناداری بین تندی زاویه ای پایین تنه پیش از جهش با تندی مرکز گرانش یافت نشد. همچنین زمانی که رابطه بین تندی زوایه پایین تنه با تندی افقی مرکز گرانش سنجیده شد، نیز رابطه معناداری بدست نیامد. اما بین تندی زاویه ای لگن چپ، زانوی چپ و زانوی راست با برآیند تندی مرکز گرانش رابطه معناداری بدست آمد (r = -0.77 P=0.005, r=-0.75 P=0.008, r=-0.63 P=0.04).
جدول 1: حداکثر تندی زاویه ای پایین تنه و زمان بندی آن پیش از جهش
JumpServe Table
تندی مرکز گرانش هنگام جهش در اولین و دومین گام به ترتیب 2.67 ± 0.30 m.s-1 و 2.77 ± 0.35 m.s-1 بود. مجذور این سرعت با ارتفاع پرش رابطه دارد (بعنوان تفاوت بین ارتفاع مرکز گرانش در پایان مرحله جهش با حداکثرارتفاع مرکز گرانش هنگام قرار گرفتن در فضا تعریف می شود). همبستگی معناداری بین دو تندی و ارتفاع پرش به میزان 0.74 (P=0.004) و 0.75 (0.004) بدست آمد. مقادیر تندی مرکز گرانش هنگامضربه -0.33±0.40 m.s-1 بود که بین -.099 m.s-1 تا 2.76 m.s-1 تغییر می کرد. جابجایی و تندی تنه پیش از ضربه و بعد از آن در جدول «2» نشان داده شده است. این مقادیر با سرعت توپ پیش از ضربه همبستگی دارد اما باز هم بین آنها رابطه معناداری بدست نیامد.
جدول 2: زوایای شانه ـ لگن و سرعت زاویه آنها
JumpServe Table
متوسط تندی زاویه ای آرنج پیش از ضربه 1362±469 deg.s-1 و حداکثر تندی زوایه بازو 875±172 deg.s-1 بود. سرعت دست هنگام ضربه زدن 16.3±1.5 m.s-1 و سرعت توپ پیش از ضربه 23.7±2.1 m.s-1 بود. مشخص شد بین حداکثر تندی زاویه ای آرنج پیش از ضربه، تندی زاویه ای بازو و سرعت ضربه دست، همگی با سرعت توپ پیش از ضربه رابطه معناداری وجود دارد (r=0.63, P=0.020, r=0.77, P=0.003 r=0.76, P=0.03).
بحث
هدف از انجام این پژوهش بررسی عوامل مکانیکی مؤثر بر سرویس پرشی یا حمله ای بود. نتایج نشان داد مشابهت هایی بین این نوع سرویس و نتایج تحقیقات انجام شده روی اسپک وجود دارد و نیز تفاوت هایی نیز مشاهده شد. کینماتیک زاویه ای پیش از جهش با تندی عمودی و افقی مرکز گرانش هیچ همبستگی ندارد. این یافته با نتایج تحقیق Coleman و همکاران (1993) که روی اسپک انجام داده بود همخوانی دارد. دلیل این موضوع آنست که تندی مرکز گرانش به ترکیب متوالی تندی زاویه ای پایین تنه (لگن، زانو و مچ) مرتبط است نه به حداکثر تندی هر کدام از این عوامل به تنهایی. هرچند همسانی نمونه ها ممکن است دلیل عدم معناداری این روابط شده باشد.
ارتفاع پرش با مجذور تندی عمودی مرکز گرانش رابطه معناداری چه در جهش با پای راست و چه در جهش با پای چپ دارد. این یافته با توجه به قوانین مکانیک قابل پیش بینی است، اما آنچه که سبب می شود این یافته ها با نتایج پژوهش Coleman متفاوت باشد، می تواند بخاطر خطاهایی باشد که هنگام تبدیل اطلاعات به داده های نوع دیجیتال (عددی) و هموارسازی نمودارها و یا تفسیر اشتباه فریم های تصویری مرحله جهش حادث شده باشد.
به نظر نمی رسد که چرخش تنه در ایجاد سرعت توپ نقش معناداری ایفا نماید. این یافته با نتایج تحقیق Coleman و همکاران همخوانی دارد، اما آنها علت را به پراکندگی جهت اسپک نسبت دادند. اما در این تحقیق سرویس ها در یک جهت (موازی با خطوط کناری زمین) زده می شد، بنابراین جهت های متفاوت زدن اسپک نمی تواند منشأ بروز خطا و عدم معناداری بین چرخش تنه و سرعت توپ پیش از ضربه زدن باشد. نتیجه اینکه متغیرهای شناسایی شده برای تنه ممکن است اشتباه و غیرمرتبط بوده یا بطور کلی چرخش تنه نقش مؤثری در سرویس پرشی نداشته باشد.
سرانجام داده های بدست آمده از بالاتنه نشان داد تندی زاویه ای آرنج و بازو با سرعت توپ رابطه دارد. این نتیجه در تحقیق Coleman و همکاران (1993) بدست نیامد که علتش می تواند آن باشد که اسپکر هدفش رسیدن به حداکثر ارتفاع هنگام زدن ضربه است اما در سرویس پرشی این عامل، هدف اصلی نیست. در سرویس پرشی تمرکز روی حداکثر سرعت توپ پیش از ضربه است که منجر به تندی زیاد بازشدن (extension) آرنج می شود. بر اساس قانون بقای اندازه حرکت، سرعت دست در لحظه ضربه به توپ بشدت با سرعت توپ رابطه دارد.
نتیجه گیری
بطور کلی سرویس پرشی بسیاری از ویژگی های ضربه اسپک را دارا می باشد. البته این مطلب با توجه به شباهت هایی که ذکر شد تعجب آور نیست. تفاوت عمده بین این دو نوع ضربه در تفاوت زمانی باز شدن پای برتر و غیربرتر و نیز تندی مرکز گرانش درلحظه جهش می باشد. این عوامل نشان می دهد که سرویس میزان جابجایی افقی بیشتری لازم دارد. همچنین چرخش تنه در سرعت توپ نقش مهمی ندارد، هرچند باز شدن آرنج و بازو عوامل مؤثری بشمار می روند. محققان امیدوارند، که نتایج حاصل از این پژوهش در مدلهای ریاضی جهت بررسی کارآیی تاکتیکی بکار رود.
منابع

Bartlett, R.M. (1990). The definition, design, implementation and use of a comprehensive software package for the Acorn Archimedes A440 microcomputer. Communication to the XIII International Symposium of Biomechanics in Sports, Prague
Coleman, S.G.S., Benham, A.S. and Northcott, S.R. (1993) A three-dimensional cinematographical analysis of the volleyball spike. Journal of Sports Sciences, 11, 295-302
Katsikadelli, A.(1996) A comparative study of the attck serve in high-level volleyball tournaments. Journal of Human Movement Studies, 30, 259-267
Oka, H., Okamoto, T. and Kumamoto, M. (1975). Electromyographic and cinematographic study of the volleyball spike. In Biomechanics V-B (edited by P. Komi), pp. 326-331. Baltimore : Baltimore University Press.
Plagenhoef, S. (1971) Patterns of Human Motion. New Jersey: Prentice Hall
Samson, J. and Roy, B. (1975). Biomechanical analysis of the volleyball spike. In Biomechanics V-B (edited by P. Komi). pp. 332-336. Baltimore : Baltimore University Press.
Woltring, H.J. (1986). A FORTRAN package for generalized, cross-validated quintic spline smoothing and differentiation. Advanced Engineering Software, 8, 104-107.