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网球无下摆引拍发球技术特点研究 中文摘要 中文摘要 发球技术是所有网球技术中十分重要的一项，同时也是我国网球运动员相对 薄弱的一项技术。对新出现的网球无下摆引拍发球技术进行研究将有助于推动我 国网球运动更快的发展。通过对世界著名无下摆引拍发球运动员比赛录像的观察 分析，定性总结了无下摆引拍发球与有下摆引拍发球的区别。选定测试对象模仿 学习网球无下摆引拍发球技术，使用两台m e g a 高速摄像机以3 0 0 幅秒的拍摄频 率，1 1 0 0 0 秒的曝光时间同步拍摄，采集三维运动影像资料。并采用德国 s i m i m o t i o n 录像解析系统进行图像解析。研究主要结果显示( 1 ) 与有下摆引拍 发球相比，无下摆引拍发球的击球点更靠近场地内前方，身体伸展发力的方向与 球的飞行方向更为接近，有利于力量的传递。( 2 ) 与有下摆引拍发球相比，无下 摆引拍发球的站位有利于起跳，下肢的蹬伸效果好，重心速度更快，起跳方向更 偏向于前方。( 3 ) 无下摆引拍发球的身体扭转幅度及躯干折叠角度小于有下摆引 拍发球，不利于腰腹肌群力量的发挥。( 4 ) 与有下摆引拍发球相比，无下摆引拍 发球的“搔背”深度小，对球拍做功的加速距离短，但无下摆引拍的发力更具有 爆发性，对拍头加速的最终效果并不比有下摆引拍发球差。( 5 ) 无下摆引拍发球 用时短，节奏更为紧凑，强调爆发用力。有下摆引拍发球用时相对较长，节奏舒 缓，动作更为舒展。 关键词：网球发球技术特点 作者：田建伟 指导教师：潘晟( 教授) 网球无下摆引拍发球技术特点研究英文摘要 r e s e a r c ho nt h et e c h n i q u ec h a r a c t e r so ft h e n o n s w l n gn t tr a c k e ts e l _ v e1 nt e n n l s a b s t r a c t i nt h eg a m eo ft e n n i s ，t h es e r v ei sr e c o g n i z e da st h em o s ti m p o r t a n tw e a p o n i ti s a l s oar e l a t i v e l yw e a kt e c h n i q u et ot e n n i sp l a y e r si no u rc o u n t r y t h r o u g ht h er e s e a r c ho n t h en e ws e r v en a m e dt h en o n s w i n gl i f tr a c k e ts e r v ew i l lh e l pt op r o m o t et h et e n n i s s p o r ti nc h i n aa taf 瓠t e rp a c e t h r o u g ho b s e r v a t i o na n da n a l y s i st h em a t c hv i d e oo f w o r l d - r e n o w n e da t h l e t e sw i t hn o n - s w i n gl i f tr a c k e ts e r v e ，s u mu pt h ed i s t i n c t i o n s b e t w e e nt h en o n - s w i n gl i f tr a c k e ts e r v ea n dt h es w i n gl i rr a c k e ts e r v e s e l e c t i n gt h et e s t t a r g e t st oi m i t a t ea n dl e a r nt h en o n - s w i n gl i f tr a c k e ts e r v e b yu s i n gt w oh i g h s p e e d m e g ac a m e r a sw i t hs h o o t i n gf r e q u e n c yo f3 0 0f l a m e sp e rs e c o n da n de x p o s u r et i m eo f 1 1 0 0 0s e c o n d s y n c h r o n i z a t i o nc o l l e c t i n g t h et h r e e - d i m e n s i o n a lm o v i n gi m a g e s i n f o r m a t i o n ，a n da d o p t i n gt h eg e r m a ns i m i - m o t i o nv i d e oi m a g ea n a l y s i ss y s t e mt o a n a l y s i st h ei m a g e s t h er e s u l t ss h o w e dt h a t ：( 1 ) c o m p a r e d 、7 l ，i mt h es w i n gl i f tr a c k e t s e r v e ，s p i k i n gp o i n to ft h en o n - s w i n gl i f tr a c k e ts e r v ei sf a r t h e rt ot h ea t h l e t e t h e d i r e c t i o no ft h ee x t e n s i o nb o d yi sc l o s e rt ot h ed i r e c t i o nf l i g h to ft h eb a l la f t e rh i k i n g ，i s g o o df o rt r a n s f e r i n gp o w e r ( 2 ) c o m p a r e dw i t ht h es w i n g l i f tr a c k e ts e r v e ，t h es t a t i o n o ft h en o n - s w i n gl i f tr a c k e ts e r v ei sp r o p i t i o u st oj u m p ，h a sag o o dj u m pe f f e c t ，c e n t e ro f g r a v i t yh a saf a s t e rs p e e d ，t h ed i r e c t i o no fj u m pi sm o r eb i a s e dt ot h ef r o n t ( 3 ) t h e n o n - s w i n gl i f tr a c k e ts e r v et o r s i o n a la m p l i t u d e ，t r u n kf o l da n g l ei sl e s st h a nt h es w i n g l i f tr a c k e ts e r v e ，w h i c hg oa g a i n s tt h ep o w e ro fw a i s ta n da b d o m e nm u s c l eg r o u p e x e r t e d ( 4 ) c o m p a r e dw i t ht h es w i n gl i f tr a c k e ts e r v e ，t h eb a c kb e n d i n gd e p t ho f n o n - s w i n gl i f tr a c k e ts e r v ei ss h a l l o w , a n dh a ss h o r td i s t a n c et ow o r ko nt h er a c k e t a c c e l e r a t i o n b u ti ti sm o r eo fe x p l o s i v ep o w e r t h eu l t i m a t ee f f e c to na c c e l e r a t i o no f u p p e rr a c k e td o e sn o tp o o rt h a nt h es w i n gl i f tr a c k e ts e r v e 。( 5 ) t h et i m eo ft h e n o n - s w i n gl i f tr a c k e ts e r v ei ss h o r t ，a n dt h er h y t h mi sm o r ec o m p a c t ，i ti sf o c u so nt h e e x p l o s i v ep o w e r , t h et i m eo ft h es w i n gl i f tr a c k e ts e r v ei sr e l a t i v e l yl o n g ，a n dt h e r h y t h mi se a s e ，w h i c hm o v e s m o r es t r e t c h k e yw o r d ：t e n n i s ；s e r v e ；t e c h n i q u ec h a r a c t e r i s t i c w r i t t e nb y ：t i a nj i a n w e i s u p e r v i s e db y ：p a ns h e n g 苏州大学学位论文独创性声明及使用授权声明 学位论文独创性声明 本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立 进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文 不含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得苏 州大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作 出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人承担本 声明的法律责任。 研究生签名：砬磕 日 期：雀翌x ：互压 学位论文使用授权声明 苏州大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、清华大学论 文合作部、中国社科院文献信息情报中心有权保留本人所送交学位论 文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论 文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的 保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布( 包括刊登) 论文的 全部或部分内容。论文的公布( 包括刊登) 授权苏州大学学位办办理。 研究生签名：咝维 日 期纽盟：2 ：jf 导师签名：逢凌 日期：丝丛：! ! 网球无下摆引拍发球技术特点研究i 序言 1 序言 1 1 问题的提出 1 1 1 网球发球技术的重要性 发球技术在所有网球技术中具有特殊重要的地位。它是惟一由自己掌握而不 受对方限制的技术；而且规则规定每次发球均有两次机会，因此第一次发球时运 动员可以把成功率放在次要位置上，而追求力量和速度争取给接发球制造最大的 难度。发球是每一分的开始，是发球局战术展开的第一步，是保住发球局立于不败 的基础。有研究结果显示，网球比赛中，发球方两拍之内( 发球、接发球) 的得 分占总得分的3 0 3 3 ；发球方在四拍之内( 发球结合第三拍进攻) 的得分占总得 分的6 3 6 。发球已成为当今优秀网球运动员克敌制胜的强有力武器。 1 1 2 发球是我国运动员网球技术的弱项 发球为我国网球运动员技术的薄弱环节，对发球的研究，尤其是对先进发球技 术的研究，将有助于推动我国网球运动以更快的速度发展。 在发球这个最重要的网球技术环节上，我国运动员普遍处于劣势，是一个明 显的弱点，尤其是发球的速度，与国外高水平选手相比存在相当大的差距。发球 技术已成为制约我国网球竞技运动水平进一步提高的瓶颈。雅典奥运会网球女双 中国队和西班牙队决赛发球统计来看：a c e 球：2 ：4 ：发球直接得分：3 ：8 ；双发失 误：9 ：2 。各项数据统计都凸现出这是中国运动员亟待提高的薄弱环节。 这一点在2 0 0 6 中网比赛中表现得更为明显，表1 是半决赛彭帅与库兹涅佐娃 的比赛与发球有关的统计情况。这场比赛彭帅以0 比2 告负，第一盘o _ - 6 ，3 个 发球局全被对方破掉，二次发球得分率极低，1 0 次二发仅有一次得分；第二盘2 - - 6 ，4 个发球局仅保住了1 个。整场比赛彭帅的7 个发球局6 个被破，共发出了 6 次双误。一发得分率：库兹娃为7 8 ，而彭帅仅为5 0 ；二发得分率：库兹娃 为5 5 ，彭帅只有1 8 。表5 是郑洁与达文波特的比赛，郑洁以2 _ - 6 ，6 - - - 7 负于 达文波特，整场比赛郑沽1 0 个发球局被破掉了5 个，保发的机率只有5 0 ，在自 己的发球局也不能很容易得占得主动。达文波特一发得分率6 3 ，郑洁为5 4 ， 。陶志翔持拍隔网对抗项群男子单人项目基本单元竞技过程的研究田】北京体育大学，2 0 0 2 4 1 网球无下摆引拍发球技术特点研究l 序言 二发得分率达文波特为5 4 ，而郑洁为4 2 。除此之外，达文波特还发出了4 记 a c e 球。 表l ：2 0 0 6 中网半决赛彭帅与库兹涅佐娃比赛发球相关统计 表2 ：2 0 0 6 中网第二轮郑洁与达文波特比赛发球相关统计 木桶原理告诉我们，只有补齐发球这块短缺的木板，才能更好地从整体上提 高我国网球水平。 与网球同处隔网对抗项群的乒乓球、羽毛球项目为我国的强项，回顾其发展 历程，创新是一条最根本的出路。陈小蓉教授给体育创新下的定义是：“体育创新 是指创新主体在特定的体育运动领域中，对创新客体在现有体育运动理论与技术实 践基础上所进行的发明或改造且实现一定社会价值的创造性活动。 ”竞技运动技 术创新可以分为两种，即发明创造出先进技术；引进先进技术，然后吸收改造， 发展出适合自己的先进技术。在项目发展落后的国家以后者为主。对发球的研究， 尤其是对先进发球技术的研究，将有助于推动我国网球运动更快的发展。 1 1 3 关于无下摆引拍发球的研究 近几年，在职业网球比赛中，采用无下摆引拍发球的运动员大量涌现。男子 运动员有：罗迪克、纳达尔、达维登科、加斯奎特、克莱门特等、孟菲尔斯；女 运动员有：海宁，格罗文等。他们的发球速度快、效果好，为其在比赛中取得优 异成绩提供了保证。 表3 ：达维登科、加斯奎特、克菜门特、海宁身体形态指标 李大志，董扬创新是中国乒乓球取胜之魂明高师理科学刊，2 0 0 2 ，2 2 ( 4 ) ：5 8 6 0 2 克) 网球无下摆引拍发球技术特点研究 1 序言 特别值得注意的是，达维登科、加斯奎特、克莱门特、海宁的身体形态与亚 洲运动员相似，不像其他欧美运动员那么高大，但其比赛时的发球速度远高于我 国选手。原因很可能是无下摆引拍发球技术本身的特点更容易发挥运动员的身体 潜能。因此，很有必要对无下摆引拍技术进行专门研究，找出由于引拍这一技术 环节的不同，引起了发球技术结构的哪些变化，并将其与传统的有下摆引拍发球 技术进行对比，分析其优势所在。 1 2 文献综述 1 2 1 发球相关研究 这方面的研究文献从研究内容和方式上可分为以下几种：结合具体比赛进行 技战术分析、发球训练理论与方法、发球教学理论与方法、发球战术分析、比赛 情况下发球心理研究、发球技术理论定性分析、发球技术生物力学定量研究等。 结合具体比赛进行技战术分析的文献资料，通过与国外高水平运动员对比找 到我国运动员在发球方面存在的不足，并提出解决方案。唐小林在我国网球男 子运动员发球技术运用能力现状分析及对策研究一文中，对2 0 0 5 年“嘉宝莉漆 杯国际男子网球希望赛和2 0 0 5 年中国网球公开赛进行技术数据的统计，重点对中外 运动员发球技术运用能力进行对比分析。揭示我国网球男子运动员与世界优秀男 子运动员在发球技术运用能力方面存在的主要差距：我国网球男子运动员发球的力 量、速度、发球与第三拍的进攻衔接以及发球落点的选择等方面同世界优秀运动 员存在较大的差距。建议：努力提高发球力量速度，以适应当今网球男子比赛发展趋 势；强化进攻理念，提高发球与第三拍进攻的衔接能力；加强战术意识培养，提高发球 技术运用质量。杨家娟在奥运网球女双决赛中发球技术的浅析一文中，通过 对2 0 0 4 年8 月雅典奥运会网球女双决赛的录像分析及发球技术与发球局得、失分的 统计研究，得出结论：中国队发球的攻击性不强、失分偏高，发球的速度、力量和 发有效区域的成功率不够理想。要想取得2 0 0 8 年北京奥运金牌必须从心理、技战 术水平等方面来提高中国队的发球技术。 关于发球训练理论与方法的专门研究文献较少，但有两篇对训练实践的指导 意义较强。徐欣提出发球技术的4 个练习步骤：抛球练习、模拟挥拍动作练习、挥 拍击固定悬挂着的球、抛球和击球动作配合练习。同时他还指出，发球训练需要 注重落点的准确性，提高发球的持久稳定性，加快球的飞行速度和加强发球局的 持久对抗性，并给出了针对性的练习方法，对于发球过程中易出现的错误进行了 网球无下摆引拍发球技术特点研究 1 序言 归纳。g e o r g em a m a s s i s 提出将表象训练法运用于发球技术训练，再结合专项技术 训练可收到良好的效果。 史为临将布鲁纳的发现学习理论运用于网球发球的实际教学过程中，通过激 发学生的内部动机，鼓励学生在学习中自我发现，从而使他们获取对发球动作的 完整信息，取得了良好的效果。 发球战术分析研究集中在两个方面。一方面是对比赛中发球战术现状的总结。 例如，凌勇等研究发现，在发球成功率上，一区普遍高于二区；在得分率上，一发普 遍高于二发；在直得率上，一发以力量和角度取胜，二发以线路和旋转取胜；在各线路 或攻击目标的总体分布上，一发偏重于内角和外角，二发较均衡，但总体上看，攻对手 反则是较常用的战术。另一方面是用理论分析法对发球战术进行研究。例如，孟 阳等用博弈论分析网球比赛中的发球策略，他指出，教练员和运动员在赛前对比 赛对手的技术特点认真细致的研究，制订战术，在临场的战术策略运用方面要随 场上情况的变化而变化，对运动员培养战术观念，增强战术意识有一定的指导作 用。易昆南采用数学模型的方法，假设相邻两次发球相互独立且运动员水平稳定 不受场地与气候的影响，发、二发成功率及得分率在比赛过程中保持不变的情况 下，找出一发、二发成功率及得分率不同取值组合时赢球概率最大发球组合，并 进一步考虑到节省运动员体力，给出了更接近于比赛实际情况的发球组合方式。 发球心理研究，主要集中于心理控制在网球发球过程中的作用和网球运动员 所应具备的心理状态。例如，陶志翔等从系统论的视角出发，认为网球发球不仅是 一个技术动作，还应该是一个完整的体系，阐明了网球的发球体系由技术层、战术 层、心理层和体能层四个方面组成。心里层包括心理定向、注意力集中和情绪控 制。更新了网球发球思想观念，加深了对网球发球内涵的认识，并建立了网球发球理 论体系。这一研究被后来的许多学者引用。 发球技术理论定性分析是对网球发球的研究文献中数量比重最大的一部分。 许多研究者把发球动作分成几个阶段，然后再对不同的阶段进行合理的描述。有 的分为四个阶段，即准备姿势、抛球与后摆、挥拍击球和随挥动作。还有的分为6 个阶段，即准备站位、抛球、过渡、向后挥拍、向前挥拍击球和随挥。这类研究主 要是针对发球某个阶段，对动作目的、技术要求、动作顺序、动作节奏等动作要素 进行描述，旨在形象、合理地阐明发球动作。但对发球动作进行分类，分别描述研 究尚未见到。例如，刘一民等对桑普拉斯的发球技术作了个案分析，他指出速度 4 网球无下摆引拍发球技术特点研究1 序言 和旋转的结合是其发球威慑力大的主要原因。蒋中伟运用计算机仿真技术，从理论 上对平击发球成功率进行分析。研究表明，击球点越高，发球成功率越大；发内角 球比发外角球成功率大；在一定范围内，宁可降低击球点高度而使击球点靠近球 网，可提高发球的成功率。研究给出以不同初速度和高度发球时球拍角度的参考 值，对于训练实践有一定的指导意义。 发球技术生物力学定量研究的文献资料较少，其中两篇涉及到无下摆引拍发 球。一篇认为无下摆引拍发球技术与有下摆引拍发球技术相比，引拍阶段占整个 发球过程的时间较长，而“搔背”时间较短，“搔背 阶段球拍轨迹较短，将造 成“搔背”动作不充分，从而影响挥拍动作的质量。 另一篇研究结果显示有下摆 引拍动作与无下摆引拍动作在触球时切线速度无明显差异。有下摆引拍击球时拍 子与水平面夹角小于无下摆引拍击球时拍子与水平面的夹角，因此前者更适于身 材高大的运动员垂直方向速度的发挥，后者更适于较矮运动员发球时水平方向用 力。两者研究的共同缺陷是只研究了上肢动作差异，没有涉及到下肢动作及整个 发球动作的节奏。严波涛等提出新技术与旧技术的概念。旧技术抛球臂和挥拍臂 同时向下运动，同时向上运动。新技术在抛球臂持球向上、向前运动直至抛球离手 瞬间，挥拍臂缓缓移动，拍尖指向身体的后下方。两种技术的差异是：新技术挥拍 臂击球动作幅度大，动作连贯，没有停歇；旧技术由于挥拍臂已经预先举起，缩短 了挥拍动作幅度，旧技术的挥拍动作中间有停顿。新技术的连贯性动作能使参与肌 肉从预先拉长快速转入向心收缩，肌肉能够发挥出最大的爆发力量；增大的动作幅 度从而增加了肌肉工作距离。 1 2 2 鞭打动作相关研究 1 2 2 1 鞭打动作 网球的发球动作属于典型的鞭打动作，借鉴鞭打动作方面的研究成果将有助 于研究工作的开展 体育学院通用教材运动生物力学中将鞭打动作定义为：在克服阻力或自 体位移过程中，上肢诸环节依次加速与制动，使末端环节产生极大速度的动作形 势。有学者应用动量矩定理建立了上肢鞭打动作的动力学模型，对鞭打动作进行 了理论分析，研究得到的结论是：鞭打动作运动链的活动顺序必须有大环节到小 环节；各环节的制动是原动肌积极收缩产生的结果，而不是由对抗肌来产生制动； 刘卉网球大力发球技术的运动生物力学原理叨_ e 京体育大学学报，2 0 0 0 ，2 3 ( 2 ) ：1 7 3 宋杰，杨福春网球发球生物力学分析叨哈尔滨体育学院学报，2 0 0 1 ，6 7 ( 2 ) ：1 1 4 5 网球无下摆引拍发球技术特点研究l 序言 鞭打动作结束时刻前，即远端环节将要完成动作时需要制动。上述两者的研究为 后来有关鞭打动作的研究奠定了基础。例如，2 0 0 0 年刘卉对上肢鞭打动作做了深 入地研究，结果显示，上肢关节活动顺序并不是“肩肘腕”，而是“肩 肘肩腕 ；产生这一运动顺序的原因与支配关节运动的肌肉力矩大 小有关，肌肉力矩大的关节运动形式先于肌肉力矩小的关节产生运动。这一发现 是对传统“关节活动顺序性 理论的补充。他得出的另一个结论对本论文的研究 有很大的参考价值，即总结出影响上肢鞭打类动作末端环节速度的关键因素：躯 干向投掷方向扭转的实际；上臂最大水平外展角；上臂内旋角速度；肘关节伸展 动作开始时机；出手( 击球) 时刻肘关节的速度。这一研究的局限性在于，只关 注了上肢，而未涉及到对躯干及下肢的研究。 1 2 2 2 肌肉拉长缩短周期 人体在做动作时，完成动作的肌肉往往先行被动拉长，而后收缩发力。肌肉 这种先被迫迅速进行离心收缩紧接着转为向心收缩的工作形式被称为“拉长缩短 周期( s t r e t c h s h o r t e n i n gc y c l e ) ”。 与无预先拉长的肌肉收缩相比较，肌肉拉长离心收缩后紧接着的向心收缩能 产生更大的肌张力，肌肉工作的功与功率更大，这一现象可归于肌肉先拉长后收 缩使肌肉有更长的时间发辉力量以及牵张反射增加了肌肉的激活水平。同时，肌 肉与肌腱的弹性也起到了一定的作用，在一定的收缩速度下，收缩元的收缩可以 产生更大的张力；或者在一定的张力下，收缩元的收缩速度增大。 拉长肌肉所做的功并不能全部转化为肌肉的弹性势能储存起来，其中一些能 量要消耗在克服肌肉的粘滞性上。而且也不是所有的弹性势能都能转化为对外做 功，因为在串联弹性元中，除肌腱外，其余部分所储存的弹性势能的大小取决于 横桥接触的数量，。只有在横桥连接时，才能储存弹性势能，当横桥分离后，这部 分弹性势能将作为热能消耗掉。当肌肉维持紧张时，一部分弹性势能将保留在肌 腱和并联弹性元中，但也会逐渐消耗。a r u i n 等通过计算得出人体腿部伸肌储存的 弹性势能的半衰期约为4 秒。因此只有在肌肉拉伸后迅速的转换为向心收缩，被 拉长的肌肉所储存的弹性势能仍未衰减时，弹性势能的重新利用才有实质性的作 用与意义。 网球无下摆引拍发球技术特点研究2 研究对象、目的与研究方法 2 、研究对象、目的与研究方法 2 1 研究对象 研究对象为网球的无下摆引拍发球技术 2 2 研究目的 通过网球无下摆引拍发球技术与有下摆引拍发球技术的对比研究，总结出无 下摆引拍发球技术的主要特点及其优势与弊端，以便更好的了解和运用无下摆引 拍发球技术。对网球发球的研究，可考察的因素有很多：速度、旋转、线路、落 点等。本文主要考察速度因素，即无下摆引拍发球技术在最大限度发挥运动员身 体能力，提高发球速度方面的特点。因为，无论哪种发球方式都能通过手腕对球 拍的控制进而对球施加旋转或控制球的线路和落点：对于发球来说，速度是基础， 是最重要的因素，只有在达至i j 一定的速度时，对球施加旋转、控制其线路和落点， 才能达到最佳的发球效果；我国运动员在发球方面存在的主要问题也是速度慢， 不能给对方接发球制造很大的压力，对方接发球比较从容，我方在发球局也不能 占据很明显的优势。 2 3 研究方法 2 3 1 文献资料法 通过苏州大学图书馆电子期刊数据库、苏州大学体育学院资料室以及计算机 互联网相关资源，搜集了大量相关研究文献资料，包括学术论文及专著。认真研 读，归纳整理，为本论文的选题和确定研究思路及制订研究方案提供了理论依据。 2 3 2 观察法 观察对象为罗迪克、纳达尔、达维登科、加斯奎特、克莱门特、海宁等著名 无下摆引拍发球运动员，费德勒、阿加西、莎拉波娃等有下摆引拍发球运动员以 供对比。 观察的比赛影像资料：2 0 0 5 年辛辛纳提大师赛第一轮罗迪克对梅尔泽、2 0 0 6 年戴维斯杯半决赛罗迪克对萨芬、2 0 0 7 年澳大利亚公开赛男单决赛罗迪克对费德 勒、2 0 0 5 年蒙特利尔大师赛决赛纳达尔对阿加西、2 0 0 6 年纳斯达克大师赛纳达尔 对舒特勒、2 0 0 6 年罗马站大师赛第一轮纳达尔对克莱门特、2 0 0 7 年美国公开赛男 网球无下摆引拍发球技术特点研究 2 研究对象、目的与研究方法 单第一轮克莱门特对卡洛维奇、2 0 0 6 年美国公开赛男单半决赛达维登科对费德勒、 2 0 0 7 年上海大师杯小组赛达维登科对冈萨雷斯、2 0 0 6 年多伦多大师赛半决赛加斯 奎特对穆雷、2 0 0 6 年多伦多大师赛决赛加斯奎特对费德勒、2 0 0 5 年法国公开赛女 单四分之一决赛海宁对莎拉波娃、2 0 0 6 年温布尔敦公开赛女单决赛海宁对毛瑞斯 莫、2 0 0 7 年美国公开赛女单决赛海宁对库兹涅佐娃、2 0 0 5 年美国公开赛男单决赛 阿加西对费德勒、2 0 0 5 年蒙特利尔大师赛男单决赛阿加西对纳达尔、2 0 0 7 年法国 公开赛女单第一轮莎拉波娃对洛伊特、2 0 0 6 年澳大利亚公开赛女单半决赛莎拉波 娃对海宁。 通过反复观察无下摆引拍发球运动员与有下摆引拍发球运动员的发球技术动 作，定性分析两种发球技术在身体姿势、动作轨迹、动作时间、动作速度、动作 节奏等方面存在的差异，归纳总结出观察结果。 2 3 3 理论分析法 在提出观察结果的基础上，进一步分析其理论根源，用生物力学原理进行解 释。根据测试数据，论证观察结果的合理性。 2 3 4 录像解析法 2 3 4 1 测试对象 组织苏州大学体育学院体育教育与训练学专业研究生5 名，从2 0 0 6 年5 月到 2 0 0 7 年1 2 月，一年半的时间内，模仿学习网球无下摆引拍发球技术。每周安排固 定时间指导训练。其中两名测试对象分别采用无下摆引拍发球技术和有下摆引拍 发球技术测试，以便进行自身对比。另选一名测试对象进行有下摆引拍发球测试， 提供对比。表4 为测试对象的基本情况。 袁4 测试对象的基本情况 8 网球无下摆引拍发球技术特点研究 2 研究对象、目的与研究方法 2 3 4 2 录像采集 用两台m c g a 高速摄像机同步拍摄，采集测试对象的三维运动影像资料。 2 3 4 2 1 拍摄频率 拍摄频率3 0 0 幅秒，即相邻两幅画面的间隔时间为1 3 0 0 秒。击球时，拍弦 与网球接触的时间为4 1 0 0 0 秒，即1 2 5 0 秒。采用3 0 0 幅秒的频率可以保证拍摄 到拍弦与网球接触的瞬间。在1 3 0 0 秒的时间内，测试对象各关节点及球拍的运动 范围在0 1 米以内，标定关节点后，可以得到相对平滑的关节点运动曲线，以减小 误差。 2 3 4 2 2 曝光时间 曝光时间设置为1 1 0 0 0 秒。网球与拍弦分离后，以最快的速度飞行时，在1 1 0 0 0 秒的时间里，其移动距离也只有0 0 3 米0 0 6 米，在采集好的画面中不会产生“拖 尾”现象，可以保证对网球进行位置标定的精确性。 2 3 4 2 3 摄像机的放置 如图1 所示，1 号机架设位置为双打边线延长线外侧1 0 米，底线延长线后5 0 米处，高度为1 5 米。2 号机架设位置为网柱右侧距双打边线1 0 米处，高度为1 5 米。两机主光轴约成9 0 度，符合6 0 度到1 2 0 度的拍摄要求。 2 3 4 2 4 标定框架的放置 p e a k 三维标定框架放置位置为底线后1 0 米，底线中点左侧1 5 米处。最低的 四个标定点距地面高度0 5 米。标定框的y 轴与边线平行指向场地内前方。( 见 图1 ) 2 3 4 2 5 主要器材 m c g a 高速摄像机两台，三角架两幅，笔记本电脑两台，p e a k 标定框架- n 。 2 3 4 3 解析过程 采用德国s i m i m o t i o n 录像解析系统。解析过程中，确定x 轴方向水平向右 ( - q 底线平行) ，y 轴方向水平向前( 与边线平行) ，z 轴方向竖直向上( 见图2 ) 。 共测量了2 6 个关键点，其中人体关节点2 1 个，球拍4 个点，网球1 个点。对各 关键点原始数据进行了数字低通滤波平滑处理。运用汉纳范( h a n a n v a n ) 人体数 学模型计算人体重心数据。动作解析从预备姿势开始到完成击球后的4 0 幅画面， 平均每人解析5 0 3 幅画面。图3 为解析后的三维效果图。 9 网球无下摆引拍发球技术特点研究2 研究对象、目的与研究方法 图1 拍摄现场示意图 i _ l 天 ， l o p e a k 三维标定框架 m e g a 高速摄影机 z 图2 解析坐标示意图 图3 解析后的三维效果 l o x 方向 网球无下摆引拍发球技术特点研究 2 研究对象、目的与研究方法 z 2 3 5 数理统计法 采用s p s s l 3 0 系统软件对解析结果进行统计处理，获得各项指标的平均值、 标准差。 网球无下摆引拍发球技术特点研究3 研究结果与分析 3 研究结果与分析 3 1 几个相关概念的解释 3 1 1 网球发球技术的时段划分 为便于分析，本文将网球发球技术动作分为六个时段：预备姿势、抛球引拍、 向后挥拍、向前挥拍、击球和随挥。 t l预备姿势 t l t 2抛球引拍 t 2 一t 3向后挥拍 t 3 一t 4向前挥拍 t 4 一t 5 击球 t 5 一t 6随挥 预备姿势( t 1 ) 为发球动作的开始时刻，此时两脚站位固定，持拍持球稳定；t l t 2 为抛球引拍时段，t 2 为抛球引拍完成向后挥拍开始时刻，此时刻的标志是身体 重心最低；t 2 一t 3 为向后挥拍时段，t 3 为向后挥拍完成向前挥拍开始时刻，此时刻的 标志是拍头距地面的高度最低；t 3 一t 4 为向前挥拍时段，t 4 为向前挥拍完成击球开 始时刻，此时刻的标志是球与拍弦开始接触；1 4 一t 5 为击球时段，t 5 为完成击球， 随挥开始时刻，此时刻的标只是网球与拍弦分离；t 5 一t 6 为随挥时段，t 6 为随挥 结束时刻，其标志为左脚掌完全着地。 3 1 2 对无下摆引拍发球技术的解释 研究时，根据持拍臂引拍轨迹的不同，有学者将网球发球技术分为无引拍发 球和有引拍发球两种类型，但其界定过于简单，“有引拍的动作指：向身体后上方 的拉拍动作；无引拍动作指：直接向上方引至准备击球时的搔背动作”。 也有学 者将无下摆引拍发球称为前引拍发球，将有下摆引拍发球分为侧引拍发球及后引 拍发球，但使用者没有给出明确的概念。 根据研究需要，本文中的无下摆引拍发球是指发球时持拍手臂将球拍从体前 直接向上抬起完成引拍，没有向下摆动动作的网球发球技术；有下摆引拍发球是 指发球时持拍手臂拉动球拍先从体前向下摆动，然后经体侧或身体侧后方向上抬 宋杰，杨福春网球发球生物力学分析【j 】哈尔滨体育学院学报，2 0 0 1 ，6 7 ( 2 ) ：1 1 4 刘卉网球大力发球技术的运动生物力学原理【j 】北京体育大学学报，2 0 0 0 ，2 3 ( 2 ) ：1 7 3 1 2 网球无下摆引拍发球技术特点研究3 研究结果与分析 起完成引拍动作的网球发球技术。 3 2 观察结果与分析 3 2 1 网球无下摆引拍发球与有下摆引拍发球的区别 引拍轨迹不同是无下摆引拍发球与有下摆引拍发球最明显的外部差异表现。 引拍轨迹的不同引起了发球技术结构的许多变化。 抛球引拍的结束姿势两种发球技术都是一样的：髋轴、肩轴向右侧扭转( 本 文所有动作以右手持拍为例) ，右上臂侧平举，右肘曲，右前臂朝上，左手抛球 后左臂停于空中上指。但其重心的位置不同。 有下摆引拍发球的预备姿势重心偏向左脚或在两腿之间，在抛球引拍这一动 作环节的初始部分重心先向右腿转移，同时上体向右侧扭转，持拍臂自然伸直向 侧下方移动，此时髋轴及肩轴已经完成扭转，然后再从体侧或身体侧后方将球拍 提拉至上方，重心向前转移至两脚之间，完成抛球引拍。身体处于这一最后用力 前的准备姿势时，重心稳定。( 见图4 ) 图4 有下摆引拍发球抛球引拍环节 无下摆引拍发球预备姿势重心右脚支撑较多或在两脚之间，在引拍时先将球 拍在体前向上抬举至上方，然后上体向右侧扭转，右臂也随之向后运动，补偿性 的向前送髋重心向左腿转移，重心投影点位于支撑平面的前部边缘，完成抛球引 拍。此时，重心很不稳定，将要向前失去重心的平衡。( 见图5 ) 网球无下摆引拍发球技术特点研究 3 研究结果与分析 图5 无下摆引拍抛球引拍环节 由于在完成抛球引拍时，与有卞摆引拍发球相比，无下摆引拍发球的重心更 1 4 网球无下摆引拍发球技术特点研究 3 研究结果与分析 靠前，其重心投影点位于支撑平面的前部边缘，是无下摆引拍发球产生了以下几 个特点：第一，重心腾起角小。在最后发力之前，重心的投影点位于支撑面的前 部边缘，甚至已经在支撑面前部边缘以外，此时蹬地起跳，重心受到地面反作用 力的方向与水平面的夹角小，更偏向于前方。第二，击球点更靠近场地内前方。 由于重心腾起角小，身体水平向前移动的距离更大，所以击球点更靠前。第三， 有利于下肢力量的发挥。在最后发力之前，重心的投影点位于支撑面的前部边缘， 甚至已经在支撑面前部边缘以外，能反射性的引起下肢的迅速蹬伸起跳。第四， 最后发力时间定位更为精确。最后发力开始时间判断( 即何时开始最后发力) 的 准确性，是发球稳定性的重要保证。判断的信号来源有两个，靠视觉感知球的位 置和运动状态，还有靠位觉感知身体的运动状态。无下摆引拍发球最后用力前已 经要失去重心的平衡，能精确的感知到这一时刻。第五，节奏更快。无下摆引拍 发球，重心从后向前移动，然后起跳，两拍完成整个技术动作。与之对比，有下 摆引拍发球，重心从前向后移动，然后从后向前移动，接着起跳，三拍完成整个 技术动作。 3 2 2 不同运动员使用网球无下摆引拍发球时的动作差异 无下摆引拍发球可分为两种类型，第一种类型以海宁、达维登科为代表；第 二种类型以罗迪克、孟菲尔斯为代表。两种类型的主要区别有两点，一是预备姿 势不同，二是引拍结束后开始向后挥拍时，持拍臂的运动是否有明显的停顿。 第一种类型预备姿势时重心更靠右腿，两手在髋的高度，抛球引拍结束时右 臂没有明显停顿直接向后挥拍。第二种类型预备姿势时重心在两腿之间，两手抬 起在胸的高度，引拍结束时右臂有明显停顿，然后肩关节主动发力旋外向后挥拍。 3 3 录像解析结果与分析 3 3 1 击球点的前后位置分析 3 3 1 1 两种击球方式击球点前后位置的比较 表5 击球前后网球在地面投影点与底线的距离( 米) 注：在底线之前为正值；t 4 为球与拍弦开始接触时刻，t 5 为球与拍弦分离时 刻，下表同； 胡无为胡x x 无下摆引拍发球；路无为路x x l t 摆引拍发球； 张无为张xx 无下摆引拍发球；陆无为陆xx 无下摆引拍发球； 网球无下摆引拍发球技术特点研究3 研究结果与分析 窦无为窦xx 无下摆引拍发球；胡有为胡xx 有下摆引拍发球； 路有为路xx 有下摆引拍发球；王有为王x 有下摆引拍发球；下表同 测试数据显示，球与拍弦开始接触时，无下摆引拍发球与有下摆引拍发球都 进行测试的胡xx 、路xx 两人，无下摆引拍发球的网球地面投影点均较有下摆 引拍发球的网球地面投影点靠前( 见表5 ) 。胡xx 的两投影点与底线距离的差 值为0 1 3 米，路xx 的两投影点与底线距离的差值为0 3 1 米。这一指标，5 次无 下摆引拍发球的均值为0 6 4 米，3 次有下摆引拍发球的均值为0 4 4 米，无下摆引 拍发球比有下摆引拍发球靠前0 2 0 米。两种发球技术方式比较，无下摆引拍发球 比有下摆引拍发球的击球点更靠场地内前方。 3 3 1 2 击球点位置与身体重心位置的关系 分析表6 可知，向后挥拍拍头距地面最低( 形成“搔背 动作) 时，路xx 的无下摆引拍发球比有下摆引拍发球身体重心要靠前0 1 5 米，右肩的位置靠前0 1 8 米，右腕的位置靠前o 4 8 米，球拍甜点的位置靠前0 3 3 米。此时，胡xx 的无下 摆引拍发球比有下摆引拍发球身体重心要靠前0 0 4 米，右肩的位置靠前0 0 9 米， 右腕的位置靠前o 0 6 米，球拍甜点的位置靠前o 0 5 米。从平均值来看，5 次无下 摆引拍的均值与3 次有下摆引拍的均值相比，重心位置要靠前0 0 6 米，右肩的位 置靠前0 2 4 米，右腕的位置靠前o 2 3 米，球拍甜点的位置靠前0 2 4 米。 表6 不同时刻重心、右肩、右腕、甜点在地面投影点与底线的距离( 米) 胡无路无张无陆无窦无x + s d胡有路有王有x + s d t 3 重心o 2 3 右肩o 1 5 右腕0 0 1 甜点o 0 5 t 4 重心0 4 0 右肩0 5 7 右腕o 5 8 甜点o 7 9 t 5 重心0 4 3 右肩o 6 3 右腕o 8 7 甜点1 0 7 o 1 9 0 1 20 1 4 0 1 2 0 0 40 0 40 1 00 0 7 0 0 4 - 0 0 2 - 0 0 40 0 7 0 3 40 0 10 1 10 0 1 0 3 2o 2 70 2 90 3 0 0 4 30 4 10 4 8 0 4 6 0 4 90 5 l0 5 10 5 8 0 6 5o 5 70 5 80 6 3 0 3 40 3 l0 3 40 3 3 o 5 00 4 90 5 80 5 l 0 7 30 7 00 7 80 7 4 o 9 50 9 00 9 90 9 4 0 1 6 4 0 0 5o 1 90 0 40 0 7 0 0 8 4 0 0 5o 0 6田1 4- 0 4 0 - 0 0 2 士o 0 4 - 0 0 5- 0 4 4- 0 2 5 - 0 0 3 4 0 1 80 0 0 - o 6 7 o 1 5 o 3 2 士0 0 50 3 70 1 3 o 1 8 0 4 7 4 0 0 60 5 00 2 0o 2 5 0 5 3 - 4 - 0 0 40 5 50 210 2 3 0 6 4 4 0 0 90 6 30 3 40 3 4 o 3 5 士0 0 50 4 1o 1 50 2 l 0 5 4 4 - 0 0 60 5 70 2 50 3 3 0 7 6 4 0 0 70 7 5o 4l0 4 0 0 9 7 4 - 0 0 61 0 l0 2 60 7 0 o 1 0 士0 0 8 - o 1 6 士o 2 3 - 0 2 5 士o 2 0 - 0 2 7 士0 3 5 0 2 3 士o 1 3 0 3 2 士0 1 6 0 3 3 士o 1 9 0 4 4 4 0 1 7 o 2 6 士o 1 4 0 3 8 4 - 0 1 7 0 5 2 士o 2 0 0 6 6 4 - 0 3 8 注：在底线之前为正值；t 3 为向后挥拍拍头距地面的高度最低时刻，下表同 击球开始时刻，路xx 的无下摆引拍发球比有下摆引拍发球身体重心要靠前 1 6 网球无下摆引拍发球技术特点研究3 研究结果与分析 o 1 9 米，右肩的位置靠前o 2 3 米，右腕的位置靠前0 2 8 米，球拍甜点的位置靠前 0 3 1 米。此时，胡xx 的无下摆引拍发球比有下摆引拍发球身体重心要靠前o 0 3 米，右肩的位置靠前0 0 7 米，右腕的位置靠前0 0 3 米，球拍甜点的位置靠前o 1 6 米。从平均值来看，5 次无下摆引拍的均值与3 次有下摆引拍的均值相比，重心位 置要靠前0 0 9 米，右肩的位置靠前0 1 5 米，右腕的位置靠前0 2 0 米，球拍甜点的 位置靠前0 2 0 米。 因击