可穿戴技术在高尔夫球员训练和表现监测中的前沿研究.pdf

文体用品与科技总第 528 期 2023 年 12 月(上)157运动装备SPORTS EQUIPMENT摘要：高尔夫是一项个人竞技运动项目，在球场上打球的球员需要独立思考完成挥杆击球、击球策略制定、球杆选择等。研究结果表明，可穿戴技术可以有效地对高尔夫球员进行训练和比赛的监控，其监测结果可以用于评估运动员的专项技能和水平、评估运动员的体能状态、预测运动员在比赛中的表现和趋势。这一研究成果将有助于提高高尔夫运动中训练和比赛的科学性，提升高尔夫球手的专项技能。关键词：可穿戴技术 高尔夫 训练 研究中图分类号：G818 文献标识码：A 文章编号：1006-8902-（2023）-12-157-3-JF引言运动科学与可穿戴技术的结合将成为高尔夫运动发展的新趋势，这项技术已经在高尔夫球员的训练和比赛中发挥着重要作用。使用可穿戴技术可以实时监测球员的身体状况、健康状况以及运动表现，为球员提供准确的数据并提供合理的训练方案。1、跟踪球员的运动表现在高尔夫运动中，球员的运动表现可以通过多种方式来评估。球员们可以通过自己的击球距离、方向等来评估自己在球场上的表现。在过去几年中，越来越多的可穿戴设备被应用于高尔夫球运动中，这些设备可以追踪球员在球场上的表现，并帮助球员更好地调整他们的策略。通过这些设备，球员们可以收集数据并根据这些数据来改进他们的击球策略，从而使他们更好地在球场上完成任务。除了评估球员在球场上的表现之外，一些可穿戴设备还可以跟踪球员在比赛中的表现，从而为他们提供建议。HoopSports 是一款可以追踪球员球速和距离的可穿戴设备，可以跟踪球员在比赛中的表现，并通过分析这些数据来指导球员进行训练。HoopSports 采用蓝牙 4.0 无线射频模块，将球速和距离转换成数字信号，并将其发送到球员的智能手机。智能手机也可通过蓝牙将数据传送到 HoopSports 可穿戴设备上。HoopSports 还可以将数据与球员的个人教练系统配对，这样球员就可以向教练实时展示自己的表现。这款设备还可以与智能手机和其他设备进行通信，以收集、分析和共享有关球员在球场上表现的数据。2、高尔夫可穿戴设备的发展历程在 20 世纪 80 年代，第一代的智能手表开始出现，它是由日本的 Fitbit 公司开发的一款产品。随后，美国的 Moto360 智能手表成为了世界上第一款智能手表，由Moto360GPS运动追踪器、GPS 导航模块和传感器组成。在 2000 年，美国 PGA 公司发布了第一款智能运动手环，该设备可以监测心率、活动时长、步数等指标。2005 年，美国的Jawbone 公司推出了一款可穿戴运动追踪器。这款产品可以记录运动员在跑步、跳跃、游泳、爬山等运动中的数据，并且可以在训练结束后向用户提供相关的数据。2007 年，美国的 PGA 公司推出了一款名为“PGATest”的智能手表，可以监测心率、睡眠作者简介：王文学（1995-），男，汉族，湖北恩施人，硕士研究生，研究方向：休闲体育。可穿戴技术在高尔夫球员训练和表现监测中的前沿研究王文学（绵阳城市学院 四川 绵阳 621000）质量、身体指标等。这款智能手表不仅可以记录数据，还能帮助用户制定训练计划。2012年，一款名为“Fitbit”的智能手环问世。该智能手环可以监测球杆挥出的速度和轨迹、识别球杆落点、记录用户身体状态和活动情况、记录用户睡眠质量等数据。2014年，美国的苹果公司推出了苹果 AppleWatch，它是世界上第一款具有 GPS 定位功能的可穿戴设备，并且被认为是一款能与智能手机相媲美的产品。2019 年，佳明国际航电瑞士有限公司推出了高尔夫腕表 Approach 系列，专门用于高尔夫运动的数据监测。3、新技术对球员的影响可穿戴设备可以实时监测球员的运动和技术表现，帮助教练和球员更好地了解他们的身体状况，以及他们在球场上的表现。可穿戴设备收集的数据可以帮助教练、球员和球迷更好地理解和预测运动表现。这些数据也可以帮助球员更好地了解他们的身体状况、心理和技术表现，从而为他们提供训练建议和个性化训练计划。3.1、运动表现监测运动表现监测是可穿戴设备使用最早也是最重要的应用领域。可穿戴设备可以根据球场当时的风速情况与风向情况，判断其对球员挥杆技术的影响，结合球员日常训练的运动技术表现，提供相应的高尔夫击球策略和球杆选择建议；可穿戴设备可以利用自身的 GPS 定位系统追踪球员在高尔夫场地中的每次击球距离、具体落球点的位置、剩余击球距离、现有位置的坡度情况等信息，便于球员明确自身运动表现的情况，以及制定下一杆或下一洞击球策略；可穿戴设备可以根据球场果岭的位置、形状、大小、坡度、球洞所在位置等信息，为球员计算击球距离、击球落点、击球方向和滚动距离等。当球员在果岭上挥杆时，可穿戴设备可以实时收集到挥杆力量、挥杆速度、挥杆动作质量、触球时间等信息。这些信息有助于教练分析球员的击球策略并制定个性化训练计划。一些可穿戴设备可以通过收集和分析身体运动时的各项指标来评估球员的健康状况。例如，可穿戴设备可以通过采文体用品与科技总第 528 期 2023 年 12 月(上)158SPORTS EQUIPMENT运动装备集球员的心率、呼吸频率和呼吸时间来监测球员是否存在情绪波动等问题。此外，可穿戴设备还可以通过跟踪球员的心率、呼吸频率、脉搏、血氧饱和度（SpO2）和血乳酸（BLA）水平来监测球员是否存在疲劳和潜在的身体状况。这些可穿戴设备还可以通过测量肌肉力量来监测球员的运动表现。例如，可穿戴设备可以通过记录手臂、肩膀和背部肌肉的力量来评估球员是否存在肌力失衡问题。通过对运动员身体运动中的肌力数据进行分析，可以评估运动员身体疲劳和受伤的风险。这种技术还可以用于评估运动员的身体活动能力，包括步行、跑步、爬山和其他运动。3.2、球员身体健康监测球员健康监测可用于监测球员的心率和体温。这些数据可以帮助教练和球员在球场上更好地预防和处理伤病。基于心率变异率（HRV）数据，可以识别运动员的有氧能力。研究表明，当运动员使用心率变异性（HRV）技术时，其表现会更好，在高强度训练期间可以获得更高的耐力。通过收集和分析心率变异性数据，可以更好地了解球员的心血管健康状况。使用心率变异性数据可以帮助教练制定更有效的训练计划，以帮助球员在球场上获得最佳表现。除了心率变异性数据，还可以收集其他与运动表现相关的数据。例如，通过收集多维力场数据，教练可以了解球员在球场上的运动表现和其他身体机能状况。此外，还可以收集其他与运动表现相关的数据，如触球时间、击球速度、挥杆质量、肌肉力量等。3.3、球员心理健康监测从本质上讲，可穿戴设备是一种非侵入性的监测手段，能够帮助球员监控其身体和心理状态。例如，通过在手腕或脚腕上放置微型压力传感器（micro-pressuresensor），可以对球员的心率、血氧进行监测。此外，一些可穿戴设备还可以记录和跟踪球员的生理活动，例如通过将可穿戴设备连接到血压计来监测血压。除了监控生理活动外，一些可穿戴设备还可以通过收集心理健康数据来帮助球员了解其心理健康状况。例如，一项基于可穿戴设备的研究发现，将心理压力测试与心率变异性（HRV）结合使用可以显著提高球员的比赛表现。这一发现与其他研究相一致。另一项研究也发现，通过将可穿戴设备与脉搏血氧传感器（bloodoxygenationsensor）结合使用，可以改善球员的心理健康状况。3.4、球迷体验监测在过去，人们只能通过观看电视转播来了解高尔夫比赛。如今，借助可穿戴设备，可以让球迷不在比赛的球场上就能实时观看高尔夫比赛。对于那些无法亲临球场的球迷来说，他们可以通过可穿戴设备观看比赛。可穿戴设备可以实时监测球迷的反应。例如，当球手在果岭上击球时，球手的移动速度、触球时间和挥杆速度都会被记录下来，球迷能够直观看到球员的具体表现，体验到身临其境的感觉。4、高尔夫可穿戴设备监测技术在运动中的应用在过去的 20 年里，可穿戴技术经历了许多变化。从智能手机到可穿戴设备，从智能手表到运动手表，从智能眼镜到虚拟现实（VR）头盔，从智能服装到智能鞋子，如今，越来越多的产品开始出现在人们的生活中。然而，无论我们使用哪个平台进行运动，我们都希望能让更多的人关注我们的健康和生活质量。对于高尔夫而言，如何通过可穿戴设备监测技术来改善人们在球场上的表现呢？可以利用高尔夫运动中的可穿戴设备监测技术。4.1、心率监测心率监测是最常见的可穿戴设备监测技术，通过心率监测手表、手环或其他设备来测量和监控患者的心跳。它通常用于心率监测，以帮助医生确定患者是否存在某些疾病，比如心脏病、心力衰竭和心律失常。在进行高尔夫运动时，如果心率变异性很高（140 次/min），那么你可能患有一些疾病，如心脏病或心力衰竭。对于一些高尔夫球手来说，如果他们的心率变异性低（70 次/min），这可能是由于他们患有某些心脏疾病或心脏病发作。如果心率变异性低，则表明心脏没有得到足够的血液和氧气，可能需要去看医生以获得帮助。在这种情况下，如果不去看医生或使用药物治疗疾病或心脏病发作，则很可能会导致更严重的后果。高尔夫可穿戴设备监测技术可以为高尔夫运动员提供重要信息，以便他们可以适当地调整自己的计划和策略。通过这种方式，可穿戴设备监测技术可以帮助运动员保持身体健康、预防心脏病和降低死亡风险。4.2、辅助提高击球精准度高尔夫击球过程中，挥杆轨迹是影响击球精准度的关键因素，而可穿戴设备可以帮助球员准确判断挥杆轨迹，进而改善击球效果。在高尔夫球场上，球员可以使用高尔夫球手定位系统（Pedigree）或高尔夫球手智能挥杆定位系统（Pedigree+）来跟踪他们的挥杆轨迹。这些设备能够获取高尔夫球手的动作数据，如杆头轨迹、杆头速度等，并通过数据分析来提升球员击球的精准度。此外，利用 GPS 定位系统来记录高尔夫挥杆轨迹也是高尔夫可穿戴设备应用的另一种方式。使用可穿戴设备跟踪高尔夫球手的挥杆轨迹时，通过获取高尔夫球手的动作数据和击球数据，可以帮助球员提高击球精准度。4.3、监测挥杆速度和距离以往，球手在击球时并不能及时、准确地获得挥杆速度和距离的数据，而这种数据会对球员的击球稳定性、心理状态和动作选择等方面造成一定的影响。目前，随着可穿戴设备技术在运动中应用的普及，球手可以通过佩戴在手臂上的设备监测挥杆速度和距离。一种典型的挥杆速度和距离监测设备是 GlideProfessionalPro。这款设备是一款蓝牙运动追踪器，与智能手机或平板电脑配对后可以检测挥杆速度和距离，并在显示屏上显示挥杆距离。这款设备通过蓝牙技术将数据传输到手机或平板电脑上。另一种基于 Glide 技术的挥杆监测设备是 GlideProWireless，这款设备能够检测出球手挥杆过程中的运动轨迹，并将其与实际击球记录进行比较。这种方式不需要依赖于专业的球杆手，但是，这种方法需要高尔夫球员具有很高的挥杆技术，因为这样才能保证测量结果的准确性。与 GlidePro 相比，GlideProWireless 更加轻便，适合于高尔夫运动员使用。这款设备可以安装在手腕上，并能像手表一样显示测量数据。由于 GlideProWireless 可以测量挥杆速度和距离，因此可以将其用于测量球手击球距离的准确性和稳定性方面。4.4、比赛过程记录目前，在国内部分球场和练习场中的数据可以为球会和练习文体用品与科技总第 528 期 2023 年 12 月(上)159运动装备SPORTS EQUIPMENT场提供有价值的参考。比如：通过可穿戴设备记录球员在比赛中的距离、方位角、果岭位置等，还可以帮助球手在果岭附近做好标记，避免挥杆失误造成不必要的损失。比赛过程记录技术除了能够提供球场成绩信息外，还可以通过采集球员的比赛过程数据，帮助球会和练习场提高球场管理水平、提供科学管理依据。例如：美国高尔夫职业球员协会（PGA）规定了击球距离、方位角、果岭位置等信息，是球场成绩和球手成绩的重要组成部分。球场成绩是球场管理者和高尔夫球员共同认可的，通过比赛过程数据分析可以了解球场的整体状况，从而提高球场管理水平。另外，球手通过在比赛中对自己击球情况进行分析和总结也可以帮助提高球手的技术水平和比赛经验。从球会和练习场对球员进行监控的角度看，运用可穿戴设备监测技术可以帮助球手及时发现问题、避免错误、提高成绩。4.5、帮助高尔夫爱好者锻炼身体高尔夫运动是一项需要全身参与的运动，在不同的场合、不同的挥杆动作下，身体所处位置和姿态都可能发生变化。当挥杆动作不正确时，就会造成手臂肌肉和肩背等部位疲劳酸痛，降低运动效果。因此高尔夫运动中对手臂、肩背等部位进行有效的锻炼和放松是非常必要的。目前可穿戴设备在高尔夫运动中已经得到了广泛应用，如：美国 PGA 公司开发了一款可穿戴设备，名为MiteKit，该设备可以监测高尔夫球手的挥杆动作并提供分析建议。韩国首尔大学开发了一款可穿戴设备，该设备可以监测高尔夫爱好者在挥杆时身体姿势是否正确、身体是否放松等。国内也有一些企业在可穿戴设备领域进行了探索。4.6、其他技术除了以上提到的技术外，在高尔夫运动中还可以通过其他技术来实现可穿戴设备监测。例如，GolfCheckerbar 是一种基于Android 的应用程序，可跟踪用户的击球、移动和方向。该应用程序可以跟踪挥杆轨迹，并计算出所打出的球有多远，以及球在空中飞行时的路径。它还可以计算出推杆时的速度、距离和方向，并根据这些数据来帮助制定训练计划。此外，还有一种基于 iOS的应用程序 GolfObjects，该应用程序可以帮助用户了解自己的挥杆轨迹是否正确，还可以帮助用户跟踪他们在挥杆过程中所经历的一切，包括击球、推杆和球道上所做的动作，并且它还可以帮助用户了解自己在哪些地方出了问题。5、不同传感器类型的可穿戴设备的对比分析运动传感器（简称为 MSPs）是一种基于传感器技术的可穿戴设备，其通过将人体运动过程中产生的生物电信号转化为数字信号来监测人体的生理参数。MSPs 通常包括运动传感器和电子数据传输系统（ECD）两个部分。运动传感器一般用于测量人体的运动、呼吸和体温等生理参数，而电子数据传输系统则用于将传感器采集到的数据通过无线通信网络进行传输，最终将这些数据传输到手机或平板电脑等终端设备上。在实际应用中，MSPs一般采用与可穿戴设备相配套的运动手表来实现。当前，高尔夫运动员常用的 MSPs 类型主要包括：第一类是基于笔记本电脑等智能终端设备软件应用；第二类是基于可穿戴设备软件应用。6、未来研究方向虽然可穿戴设备的潜力已经被很好地展示出来，但在这些方面仍然有许多改进的空间。在高尔夫领域，可穿戴设备还处于初级阶段，没有足够的数据来证明这些新技术能够有效地帮助高尔夫球员。然而，随着可穿戴设备市场的扩大和相关研究的不断深入，高尔夫运动的教练们可能会有更多机会了解可穿戴设备如何帮助球员提高他们的表现。因此，以下是一些未来可能成为研究方向的领域：6.1、球员数据与教练数据的整合可穿戴设备可以为教练和教练团队提供有关球员身体状况、技术表现和心理表现的丰富信息。此外，还可以将这些信息与他们在球场上所采用的方法进行比较。6.2、基于运动表现和心理状态的反馈通过可穿戴设备获得的数据可以为球员提供持续改进的方向，并帮助他们在球场上取得好成绩做好准备。6.3、结合使用机器学习、人工智能、大数据等技术可穿戴设备可以通过深度学习方法预测运动员在比赛中可能发生的情况，并为教练和运动员提供关于球员在球场上表现如何以及他们是否需要做出相应调整的建议。7、总结随着社会的发展和科技的进步，越来越多的科技元素融入到高尔夫运动中，这项运动也越来越趋向于技术化、专业化。为了实现运动员的高质量训练和比赛，许多企业和相关机构都在进行相关研究和探索。目前，高尔夫运动员的可穿戴技术研究仍处于起步阶段，还没有形成一个完整的体系。未来，我们将会继续加大力度对高尔夫运动中可穿戴技术进行研究，并通过多种手段对高尔夫运动员进行科学监测，以保障高尔夫运动的健康发展。参考文献：1王东胜.后疫情时代促进学生健康发展刻不容缓J.人民教育,2020(11).2美杰克韦尔奇(Jack Welch),美约翰拜恩(John A.Byrne)著,曹彦博等译.杰克韦尔奇自传M.北京:中信出版社,2001.3张国尧.探讨高尔夫球运动对青少年心理健康的启示和影响J.中外企业家,2018(13).4刘云强,张广燕.高尔夫球运动与管理专业“校企一体”教学模式探索与实践J.辽宁农业职业技术学院学报,2018,20(02).5曾玉林,杨蕾.基于校企合作的高尔夫球运动与管理专业人才培养理论与实践研究J.神州印象,2019(04).6赵玉水.加强校企深度合作,构建校企一体化人才培养模式J.课程教育研究,2019(17).7张伟.高尔夫运动对青少年身体和心理健康的影响J.体育科技,2018,29(5).8肖彤.青少年高尔夫运动心理调节效果分析J.广东体育科技,2020,41(6).9王菲.高尔夫运动对青少年身体、心理的影响及途径分析J.学生时代,2019(11).