基于智能传感器的大众羽毛球双打分级赛的研究

2020-07-11王伟杰李萌萌

文体用品与科技 2020年12期

王伟杰李萌萌

（1.泉州师范学院体育学院福建泉州 362000；2.福建师范大学体育学院福建福州 350000）

1、引言

这些年来业余羽毛球分级赛作为一项大众的体育赛事，在国内广泛开展，成为一项颇受欢迎的业余赛事种类。羽毛球技战术水平分级研究的分级评价标准是实施羽毛球分级比赛的重要内容，其对指导赛事参与者分级比赛，评价参与赛事效果等具有重要作用。在体育工程领域，已经开发了基于智能传感器的“可穿戴”系统，有助于帮助羽毛球爱好者更好地水平分组，参加分级比赛。

2、研究对象与研究方法

2.1、研究对象

共招募93个人为测试对象，年龄从17-52岁，男生71人，女生22人。经过测试初步技评分级后，分为为1-3。测试方案和技评分级标准，见表2、3。测试对象技战术分级是在测试对象被指导下执行测试方案时，由专业运动员按照技评标准打分后产生。测试对象分级情况为：1级、2级、3级，人数比例为：16:37:40。

2.2、研究方法

（1）访谈法。

通过咨询相关领域专家和专业比赛运动员（见表1）。第一，明确了初步的分级方案：考虑一般业余羽毛球比赛以双打为主，基本以抽挡、高远球等为高频使用技术，以杀球、封网为主要得分手段，经专家访谈后，确立四项测试内容。让参与者依次进行一分钟跳绳和三项技术小幅度移动击球，然后三者相加后确定分级组别；第二，通过智能传感器采集三个等级参与者一分钟6个回合后场左右移动杀球挥拍速度、心率和落点准确率等参数，进而确定了大众羽毛球比赛分级标准。

（2）场地测试法。

①研究对象的初步技评分级

初步分级主要通过专业运动员对研究对象的技术动作和击球效果进行评分结合一分钟跳绳数量，将研究对象分为3个等级。目的是为了使用运动传感器去采集每一等级研究对象的运动学参数，如挥拍速度和运动心率和击球落点准确性。测试设备包括采用尤尼克斯牌AS-05一速羽毛球、尤尼克斯牌天斧88S羽毛球拍、尤尼克斯牌65型拍线拉26磅。测试由专业运动员发球，测试间隔休息实践分别为5分钟，让心率低于90次/分钟，再继续下一次测试。

表2 测试内容

表3 技评标准

②运动传感器采集特征参数

图1 后场左右两点杀球示意图

为了能够简化大众羽毛球分级赛的分级过程，提高分级的客观性。经与专家讨论，选择运动以一分钟后场左右两点移动6个回合移动杀直线为测试内容。这是因为杀球在业余羽毛球比赛，特别是双打项目中，使用率高，是作为主要的进攻和得分手段。在业余双打比赛中，最常见攻防套路就是守方不断起球，对手不断杀球进攻。其次，后场左右两点来回移动杀球，是羽毛球双打训练中，属于常用训练手段和基础练习。采用一分钟这个后场左右两点6个来回移动杀球作为测试任务，能够有效判断受测者的杀球技术水平、步伐的灵活性和专项体能水平。限定一分钟内完成6个后场左右移动杀球，对于大多数羽毛球爱好者而言，是属于中等强度左右的练习。测试时，由专业运动员发球，采用平高球的发球方式，让弧度不过高。

（3）数理统计法。

搜集整理实验获得的相关数据，运用Excel进行统计处理，采用归纳、演绎、类比等逻辑分析方法分析数据。

3、研究结果与分析

3.1、三个组别在在运动传感器采集测试中各指标的平均值

三组受试者被指导执行一分钟后场左右两点6个回合连续杀球的测试任务，旨在获取击球者的杀球挥拍速度、运动中的即时心率和杀球落点准确性三个指标，用以评估参与者的运动水平，为分级测试任务的标准化赋值。采用酷浪小羽3.0羽毛球智能传感器采集测试任务中受测者的平均杀球速度，采用博能牌智能心率传感器采集测试任务结束后受测者的即时心率。在双打后发球线与双打边线处设置1.0m×1.0m的方框，将受测者杀球有多少打进方框内作为判定击球准确性的标志。

表4 三个指标的平均值

表5 杀球挥拍速度平均值方差齐性检验

表6 心率平均值方差齐性检验

表7 落点准确性平均值方差齐性检验

从表5-7，可以看出从方差齐性的 Levene检验结果表明，杀球挥拍速度（M）、测试结束即时心率（M）、击球落点个数（M）的方差齐性。以上是其显著性概率的表格。由此可以判断杀球挥拍速度（M）中优秀、中等、较差两两之间无差异；测试结束即时心率（M）中优秀、中等、较差两两之间有差异；击球落点个数（M）优秀、中等、较差两两之间有差异。

从三组水平高到底的受试者三项指标情况来看，杀球挥拍速度组间差异性不大，心率指标和击球落点个数平均值随着水平的降低，逐渐降低。组间具有明显的差异性。杀球挥拍速度本应作为分级标准的重要指标，因为业余双打使用率、得分率很高，对身体协调发力要求也很高，能反映出选手的身体素质和技术水平。但是，在实际的测试，虽然酷浪小羽3.0羽毛球智能传感器使用起来很便利，直接安置在球拍的拍端上，采集每次击球的挥拍速度，但可能因为灵敏度不是特别高或者受试者挥拍速度之间差异性不大等原因，并没有很好地反映出不同级别受试者的挥拍速度。所以，在后来的分级比赛的组织中，没有继续采用酷浪小羽3.0羽毛球智能传感器，只保留了博能牌智能心率传感器采集测试任务结束后受测者的即时心率和记录测试中击球落点准确率。

人体运动离不开心脏的快速跳动。运动开始，运动水平高的人心脏机能动员快，定量运动消耗低，极限强度运动心力储备大。心率数值大小和变化携带了大量反映人体运动水平的信息。只有经常打球，或者参与训练的爱好者，才能在规定时间内完成测试任务，并表现出较好的心力储备和击球落点准确率。所以，可以将心率值和击球落点准确率去作为分级标准的客观指标。这些年来，心率无线测试发展十分迅速，特别是携带便捷性和经济性的提高为运动训练监控定量的科学数据。通常，采用胸带方式佩戴无线智能心率计相对于运动手环，更加精准；其次，实验采用的这款无线传感器，十分轻巧，电池续航时间久。并且是带防滑硅胶点和固定扣带，防止剧烈运动中传感器的滑动。

击球落点准确率，也是测试中非常重要的一项指标。击球落点是动作技术效果的直接体现，“准”这一要素要是羽毛球比赛中重要的制胜要素。以杀球为例，同一速度杀球，杀球落点落在对手手上和落地在对手接球的不舒服位置，对手的威胁性差异很大。要达到在移动击球中落点准，离不开准确的技术控制、步伐熟练性和体能储备。

3.2、运动传感器采集测试分级标准的制定

表8 两项指标百分位数计算

将心率和落点个数平均值，经数据分布状态检验后采用百分位数法，获得第30位和第60位的数据作为基于运动传感器大众羽毛球比赛三个等级分级标准。也就是当羽毛球业余爱好者参与分级赛前，通过博能牌运动心率传感器采集测试任务结束后受测者的即时心率和记录测试的击球落点准确率。只要达到测试后即时心率在126次以下同时打点落点次数在7次以上，划为高级别组进行比赛。测试后即时心率在126-155次同时打点落点次数在7-4次，划为中级别组进行比赛。测试后即时心率在155次以上同时打点落点次数在4次以下，划为低级别组进行比赛。