网球运动中的网球第一击球技术分析

网球运动中的网球第一击球技术分析

1研究不够深入在现代网球场运动中，踢球是最重要的技术之一。网球发球是惟一由自己掌握而不受对方控制的击球方法,是当今优秀网球运动员克敌制胜的强有力的武器。因此,它受到了国内外网球界的极大重视。纵观对网球发球动作的研究主要还是以经验综述性质和直观描绘性的研究,比较直观,缺乏数据上的支持。偶有的运动学研究也只是停留在低速摄像的水平,但由于网球发球动作是在非常短的时间内全身各环节、关节的复杂配合动作,因此低速摄像解析分析还不能充分的研究到网球发球动作的精细之处。本文通过使用三维立体高速摄像解析法获取运动员网球发球动作的下肢运动学参数,并结合生物力学和解剖学的知识,揭示网球发球动作下肢肌肉工作形式和原理,提出改善技术动作及专项素质训练的建议。2研究对象和方法2.1研究主题辽宁省男子网球队2名队员,这2名运动员的发球速度在170-190km\h。具体情况见2.2学习方法2.2.1文献与法查阅有关论文约80篇,大量查阅有关网球发球技术的书籍、文章以及运动生物力学的著作,同时了解本课题在国内外的研究现状和发展趋势。2.2.2专家采访法在文献资料的收集、实验的操作及论文的撰写过程中,通过面谈方式咨询了运动生物力学和网球领域的专家。为本课题的研究提供了指导性帮助。2.2.3维辐射式框架标定本研究采用三维DLT测量法,用两台shutter高速摄影机对运动员发球技术动作进行定点定焦拍摄;拍摄前后用三维空间辐射式框架进行标定,框架原点距地面高度10厘米,框架中心距地面90厘米。拍摄频率250祯\秒,快门速度为1\1000秒。以X轴的副方向为正前方。拍摄现场见图1,坐标设置:垂直于地面竖直向下为z轴,平行于地面指向球网的反方向且垂直于球网为x轴,平行于地面垂直于x轴指向运动员左侧方向为y轴。2.2.4动化动化处理运用美国Aireal运动影像测量分析系统,对录像进行分析和自动化处理。采用Aireal系统自带的Stemper人体数学模型,按照人体模型关节点的方法进行图像采样和数据采集,所获得的数据运用三次样条插值进行平滑处理,受试运动员全部为右手持拍。2.2.5数理统计方法运用Excel软件对所获得的原始数据进行处理,为理论分析提出依据。3结果与分析3.1技术动作阶段网球发球动作主要发力阶段是从抛球举拍结束开始至击球瞬间结束。因此,本人对受试运动员发球动作的研究范围确定为:抛球举拍结束时刻(两脚膝关节最小时)至“搔背”动作结束时刻即超越器械阶段和“搔背”动作结束时刻至击球瞬间时刻即挥拍击球阶段这两个阶段,是发球的核心部分。由于不同技术动作的肢体运动形式不尽相同,为便于分析,本研究将运动员膝关节角最小时确定为抛球引拍结束时刻,将球拍头在Z轴上的速度最小时确定为为“搔背”动作结束时刻。本文主要对这两个动作阶段进行如下研究:对以上两个技术动作阶段进行三维高速摄像与解析,揭示其运动学特征。通过对技术动作的运动学分析揭示出影响动作质量的因素,提出改善技术动作以及专项素质的建议。3.2膝关节屈曲抛球举拍结束时期下肢姿态特征见表2。在下肢屈曲中,踝关节和膝关节起主要作用。因此,我们以踝关节和膝关节活动表示下肢活动情况。身体下蹲时,膝关节屈曲太大和太小都不能产生有效的蹬地力量。刘卉和严波涛研究表明“搔背”时膝关节运动幅度与髋部上升最大垂直速度之间并无显著性相关。膝关节屈曲过大,会给伸膝肌过大负荷,影响伸膝速度及与身体其它环节运动的配合。而屈膝太小,又不能充分位长伸膝肌,使伸膝肌获得较大的弹性势能,从而影响伸膝力量,因此也不能使身体获得较高的垂直速度。由于运动员身体素质不同,不同运动员可能有自己最适合的膝关节屈曲角度和身体下蹲深度。因此,可以认为在运动员腿部力量允许的情况下,增加膝关节下蹲深度是有利的。对抛球举拍结束时刻的运动学分析得知:抛球举拍动作是发球的准备性动作。抛球举拍动作阶段,运动员下肢作出明显的屈膝下蹲动作技术,这是发球动作技术的一个重要组成部分。其目的是为“搔背”动作提供良好的身体开始姿势和用力状态。抛球举拍结束时的下肢动作主要是预拉伸下肢肌群引起牵张反射积蓄弹性势能,为后继的发力动作做好了有利的身体姿态。适当的增加膝关节下蹲深度可增加拍子在“搔背”动作阶段的摆动距离,从而增加“搔背”动作幅度。3.3下肢外作用特征踝关节和膝关节快速蹬伸是超越器械的开始,也是整个人体环节链系统鞭打动作的第一步,它的直接作用是使身体(躯干)向上加速,并对持拍臂及网拍形成“超越”。“超越”的重要作用是增大挥拍的“工作”距离。“超越”另一个重要作用是预先强烈地牵拉作后继动作的主动肌,使之积蓄强大的弹性能,提高肌肉的预张力。在“搔背”动作阶段,由于踝关节、膝关节的快速蹬伸,使球拍由于惯性而相对运动员背部下降,从而拉伸作挥拍击球动作的主动肌,提高肌肉的预张力,增大在挥拍击球时的肌肉收缩力。同时,膝关节的蹬伸活动使身体对球拍所形成的“超越”可以增加挥拍“工作”距离。“搔背”动作结束时刻下肢姿态特征见表3。运动员发球过程中两踝关节和两膝关节角度随时间变化特征:超越器械动作阶段两脚同时蹬伸,并且右脚蹬伸角速度大于左脚(见图2),说明运动员下肢蹬伸后对躯干的作用力不仅垂直向上的,而且还有向击球方向的水平分力。同时,由图2可知,在下肢蹬伸阶段踝关节和膝关节的平均角速度值相差很少,说明在下肢蹬伸过程中,踝关节和膝关节对下肢蹬伸用力的效果是均等的,这与前人认为的在下肢蹬伸过程中主要是膝关节的蹬伸用力作用的结果不同。从图3可知,踝关节角加速度峰值在膝关节角加速度峰值之后,说明下肢蹬伸用力时序为膝关节首先用力蹬伸,并且在膝关节蹬伸完之后踝关节还在加速用力蹬伸。说明在网球发球的超越器械动作阶段过程中踝关节蹬伸发力非常关键。3.4下肢运动学参数分析由于我们定义超越器械阶段结束时刻为两脚离地瞬间,所以挥拍击球阶段运动员下肢的动作的运动学参数没有事实上的意义,因为下肢在挥拍击球阶段没有发力状态,在此我们不做做研究。3.5踝关节角加速度网球发球过程中,下肢肌肉的总体工作形式是:“拉长一缩短周期(SSC)”,即完成动作的肌肉先行被动拉长,而后迅速收缩发力。踝关节角加速度峰值在膝关节角加速度峰值之后,说明下肢蹬伸用力时序为膝关节首先用力蹬伸,并且在膝关节蹬伸完之后踝关节还在加速用力蹬伸。说明在网球发球的超越器械动作阶段过程中踝关节蹬伸发力非常关键。4结论和建议4.1下肢外在动作的影响4.1.1抛球举拍动作是一个准备行动作,此时的下肢和躯干身体姿态成预拉伸状态,为“搔背”动作提供良好的身体开始姿势和用力状态。4.1.2在下肢蹬伸过程中,踝关节和膝关节对下肢蹬伸用力的效果是均等的;在网球发球的超越器械动作阶段下肢蹬伸用力时序为膝关节首先用力蹬伸,并且在