在棒球比赛中,投手技、战术水平的高低对比赛胜负起到80%左右的作用,它是全队的灵魂,亦是衡量一支棒球队强弱的主要标志。棒球比赛每一局的开始都是以投手的投球为起始的。因此,掌握好投球技术,利用投球的速度、路线、高低、内外和时间差等变化,向击球队员进攻是一个球队在防守上变被动为主动的首要环节。而目前我国棒球投手水平不高,对这项运动技术进行运动生物力学研究以满足运动实践与理论的需要。本研究借助三维录像系统及Ariel Performance Analysis System对我国五支棒球队中16名优秀投手进行了比赛现场测试,并在实验室条件下借助三维录像系统同步两块Kistler测力台(1000Hz)对其中4名投手进行了实验室测试,记录了实验参与者的运动学及动力学各项数据,按照郑秀媛等人的人体模型对实验参与者上、下肢各环节进行划分。运用运动生物力学原理与方法,对我国优秀棒球投手的投球技术动作进行测试与分析,试图揭示这一技术的运动学和动力学特征,并对受试者动作技术的合理性作出诊断与评价。客观地分析我国优秀投手投球动作,为棒球投球技术的理论与训练提供理论参考。通过分析得到以下结论:(1)通过对我国优秀棒球投手技术动作的研究,根据研究的需要,对棒球投手的投球动作阶段进行了重新划分,对各个动作阶段进行技术特征分析,对关键动作时刻进行运动学和动力学分析,得到了各名投手投球技术动作不合理运动学参数和动力学参数数据,对16名投手改进投球动作技术具有指导意义。(2)我国投手投球动作时间参数在各个动作阶段相对一致,提膝转轴阶段所用的时间存在很大的差别。投球总时间的平均值为0.87s,伸踏时间的平均值为0.63s,动作加速期时间的平均值为0.05s。(3)受试投手均为中国优秀棒球投手,从对测试结果的分析显示他们投球动作技术已有较高水平,有许多良好的方面,但也存在许多不足,如肩关节水平外展内收角度变化相对国外投手,我国投手在前导脚触地时刻的肩关节水平外展角度太小,后摆不充分;在棒球出手时刻的肩关节水平外展角度相比国外较小,影响躯干动量向投掷臂末端传递;投掷臂肘关节在球出手瞬间时刻伸展角度太小,影响棒球的出手速度;加速期肘关节屈伸角速度最大值比国外投手小;加速期肩关节内旋角速度最大值比国外投手小;伸踏腿最大提膝时刻的提膝不充分;提膝转轴阶段膝关节和髋关节角速度太快,不利于重心稳定等方面。(4)我国投手棒球出手瞬间的躯干前倾角度和躯干侧倾角度平均值分别32.97±9.42°和28.49±17.56°。(5)本研究认为适当的伸踏距离可以使投手的重心处于稳定的位置,有利于身体形成更加稳定的支撑效果;还有利于使运动员身体形成更大的向前加速距离,增长球的加速距离,有利于提高球的出手速度。我国优秀投手的平均伸踏距离为1.58±0.10m,所占身高的百分比为85.65%。(6)本研究所测得到的球速平均数为32.21±3.43m/s。我国投手投出的棒球速度要比国外的投手小很多。(7)本研究得知:投掷臂上肢各个环节受力和环节受力做功功率数值的最大值基本上都发生在棒球出手时刻,与投球动作要求相一致。但孟庆远和邬浩亮的上臂最大力值和环节受力做功功率最大值滞后,与棒球投球动作时序一致性较差,容易引起投掷臂损伤。(8)本研究通过Kistler三维测力对轴心脚和前导脚在不同方向的地面反作用力、冲量和功率进行了研究,轴心脚的前后方向和上下方向的力和功率的最大值都发生在前导脚触地时刻前0.1s。前导脚的前后方向和垂直方向的力和功率最大值发生在棒球出手时刻左右。通过对下肢动作在不同方向的地面反作用力、冲量以及不同方向的力做功功率对投球质量和球速的影响有了更清楚的了解。对提高投球动作的技术有一定的借鉴意义和参考价值。