基于人体工学的篮球服装结构优化研究

汪 洋，张振霖，韦玉辉,3,4 ,汪少飞，苏兆伟

（1.安徽工程大学 纺织服装学院，安徽 芜湖 241060；2.安徽工程大学 体育学院，安徽 芜湖 241060；3.应急管理部上海消防研究所，上海 200032；4.安徽古麒绒材股份有限公司，安徽 芜湖 241300；5.杭州职业技术学院 达利女装学院，浙江 杭州 310018）

随着健康意识的增强和生活工作压力的增加，通过运动提高自身免疫素质和缓解精神压力逐渐成为现代年轻人的重要生活方式之一[1-3]。而篮球运动因其能调动全身肌肉组织，活动运动量大，活动后大量出汗，使人感觉全身轻松、舒服等优点，成为广大青年运动爱好者较为青睐的运动方式之一[3-5]。篮球服装作为参与篮球运动项目的必备服装，其结构设计的不合理不仅直接影响消费者穿着体验，还可能给人们带来不必要的意外伤害，因此对其进行研究显得尤为重要[6-8]。然而，目前关于篮球服装的研究主要集中在篮球服款式设计、服装色彩搭配、销售模式、品牌创建等方面，而关于篮球服装结构设计的研究相对较少，更不说从人体工学的角度进行篮球服装结构优化设计[7-8]。

篮球运动属于一项全身各部位均需参与的高强度体育运动项目，在其运动过程，人体各部位的肌肉、皮肤会发生不同程度的伸展或者收缩变化，若仅以静态人体尺寸作为结构设计依据，再加入一定的放松量来满足运动所需的活动量是极不合理的，必须考虑其运动状态下，各部位伸展收缩变化情况，并以此为基础进行结构设计才相对合理[3,8]。因此，本研究从人体工学角度，分析人体在篮球运动过程中其体型正面、背面、侧面形态变化特征，并以此为基础，给出符合篮球运动人体工学需求的篮球运动服的结构优化方案，并借助人体穿着实验评测其优化效果。其研究结论既可为篮球运动服装的结构优化设计提供一定参考，也可为其他运动类服装结构性能优化提供一定思路，同时也为服装设计师或者制版师创作出更加符合消费者活动需要的服装提供参考。

1 篮球运动过程人体动作分析

为系统探究人体运动与服装结构之间的关系，本研究依据运动员平时训练和参赛经验，并结合国内外优秀篮球运动员实战表现的观摩感受，确定跳步急停、变向转身突破、交叉步持球突破、跑步运球、双腿跳跃与后仰跳投（双手）、急停单手肩上投球这6 个经典篮球运动动作作为研究对象，分析各个经典动作的纵向、横向、围度等相对于静止状态的变化，详细的动作说明见表1 的篮球运动经典动作分析。

由表1 可知，不同动作之下人体皮肤纵横向变化存在较大差异。其中，相对于静止人体，当人体做双腿蹬地后仰跳投和急停单手肩上投球动作时，皮肤尺寸变形较大的部位依次是手臂、肩部、肩关节交接处，对应其服装部位为腋下。当人体做（双手）跑步急停、跑步运球、交叉步持球突破和变向转身突破动作时，人体尺寸变化较明显的部位依次是腰部、胯部、臀部和大转子部位，对应服装部位为立裆长、通裆弧线造型和前后腰围线差值。同时还发现：人体在参与篮球运动时，颈部会发生轻微的向前倾斜，而且其服装尺寸会受颈部弯曲程度和弯曲方向的影响而发生不同程度的变化，故颈部开口应适当加大；手臂会有向上伸展和向下弯曲的动作，腋下和臂根围又会发生轻微向外伸展扩张，但伸缩变化不大，故篮球服的袖窿尺寸不需过多的松量；腰部、髋部、臀部会不同程度地向前弯曲，故篮球服装的前裆长应减小、后裆长应增加；腰围臀部伸缩变化较明显，导致其部位空间需求较大，可采取立裆部位前短后长（前面收缩，后面伸展），并配合弹性面料提高其部位的运动舒适性；大腿部位既会发生明显的纵向拉伸，也会发生横向围度增加，故在侧缝位置增加弹性面料，以便满足腿部活动的需要。另外，结合比赛现场和运动员的穿着体验，可以发现人体腋窝、背部、腰臀部和裆部容易产生大量汗液，所以这些部位应采用吸湿透气面料，以便汗液能及时排除。

表1 篮球运动经典动作体型变化分析

2 基于篮球运动体型变化特征的训练服性能优化方案设计

结合上述分析及人体工学知识和服装结构原理相关知识，提出从人体工学的角度对现有篮球服装结构进行优化设计，其设计结果如图1 所示。图1（c）中红色轮廓线代表优化后的结构，黑色代表优化前的结构。

图1 优化前后的篮球服结构纸样

由图1 可知，相比于优化前，上衣结构做了如下调整：领口通过加深前后直开领和开宽直开领，对其进行加宽加深处理；袖窿部位通过抬高袖窿深度，进行稍微缩小处理，以便减少“走光”的尴尬或者不用在篮球背心下再穿着一件紧身T 恤；衣身由原来的两开身结构变成三开身结构，新的侧缝部位采用弹性且吸湿性良好的网眼面料，以便提高衣物穿着的舒适性。下装结构的调整为：对比优化前，后片进行分割处理，增加育克结构，育克采用弹性吸湿性良好的网眼面料，侧缝略微上翘1cm，既提高了腰臀部位的合体性，也增加人体运动时臀部纵向伸展的松量，提高运动舒适性；侧缝部位借助弹性面料，增加活动量，下摆部分，采用弧线拼接处理，既增加下摆的活动松量，又提升了服装的整体美感。

3 优化结果验证

为评测基于人体工学的性能优化方案的效果，构建了服装穿着舒适感的五级主观感觉量表。其中表中的-2 表示非常不舒适，-1 表示比较不舒适，0 表示舒适，1 表示比较舒适，2 表示非常舒适。并利用此主观量表，对优化前后的服装各局部穿着感受给出评测。

由表2 可知，优化后，领口、袖窿、腰部、裆部的舒适感均有所改善，上衣下摆和侧缝位置的穿着舒适性提高不明显。这是因为在参与篮球运动时，颈部、腋窝、手臂、腰部、髋部、臀部及腿部发生了较大的伸缩变化，而这些部位对应到服装结构就是领口、袖窿、腰部、裆部，故此部位结构受其影响较大。这也说明基于人体工学的服装结构优化对人体运动时形态、皮肤肌肉伸展收缩变化的部位影响较大，即运动时，人的形态、皮肤肌肉伸展收缩变化越大，在进行其部位的服装结构设计时更应该考虑运动对其的影响。同时，对于伸缩变形较大部位的腰臀部和大腿外侧，应采用弹力面料，以便更好地契合运动时人体体表的伸缩变化。腋下和腰部应采用吸湿透气性良好且弹性大的面料，以便适应运动时其部位的伸缩变形，并提高热湿舒适性。

表2 各部位穿着舒适性性能评测结果

4 结语

基于对人们参与篮球运动时不同运动姿势对应身体变化的分析，对篮球服装的领口、袖窿、侧缝、立裆（前后裆长）、腰臀部位进行了服装相应部位的结构优化设计，并借助主观穿着对其优化结构进行评测。结果发现：相比于优化前，除下摆位置的穿着舒适性提高不明显外，领口、袖窿、腰部、裆部、侧缝的舒适感均有所增加。本研究成果可以为从事篮球运动服装企业研发的篮球服装的结构性能优化提供参考，也可以为其他运动服装的结构性能优化提供方法借鉴。