高稳定性双摩擦轮网球训练机的设计

针对传统网球训练机发球轨迹控制效果差等问题,通过建立网球三维飞行轨迹数学模型,探究影响网球飞行的动力学因素,优化设计了一套网球发球系统,采用双摩擦轮网球发球装置,调整发球角度α、γ、θ和双摩擦轮旋转速度,实现对球的精确控制和调节发球速度;通过固定板和双连杆机构的组合机架,实现固定板的上下、左右移动,确保发球装置的稳定性和准确性;储球系统和控制系统的设计使球能够顺利输送和供给,实现连续发球的功能,为网球爱好者和专业运动员提供训练新路径。

深度掩码下的网球运动员发球技术动作轮廓识别方法

传统的网球运动员发球技术动作图像分割方法,在发球动作的轮廓提取上不够精确,导致图像分割精度较低。因此,提出基于深度掩码的网球运动员发球技术动作图像分割方法。首先,输入需要配对的网球运动员发球技术图像,生成伪标签,将具有形状先验信息的标签作为辅助掩码,对图像进行标注处理,使用深度掩码,根据技术动作图像的标注结果,对具有完整轮廓的网球运动员发球动作类目标进行阈值分割,精确提取发球动作的轮廓,并使用Canny边缘支持方法,构建轮廓的边缘矩阵,形成分割后的网球运动员发球技术动作图像。进行实验,结果表明,本文设计的方法对网球运动员发球技术动作图像分割精度达到97.61%,能实现较高精度的发球技术动作图像分割,应用效果较好。

乒乓球运动者正手弧圈球不同触地模式的下肢生物力学变化

背景:探讨基于步法的足部触地模式对乒乓球运动中下肢关节运动特征的影响,可为指导下肢训练提供科学依据。目的:对比乒乓球运动中不同触地模式下的运动学和动力学差异。方法:使用动作捕捉和三维测力台同步采集17名专业乒乓球运动员在正常触地和全脚掌触地模式下优势侧下肢的运动学和动力学数据。配对样本t检验用于分析关节角度、地面反作用力、关节反作用力和关节力矩等离散指标的统计学差异;统计参数映射用于分析足底压力中心移动轨迹和膝关节力矩等时间序列数据的统计学差异。结果与结论:①正常触地模式下的膝关节内翻、侧向地面反作用力、膝关节垂直反作用力和伸膝力矩峰值显著高于全脚掌触地模式;②在足底压力中心移动距离中的89%-91%运动阶段,正常触地模式压力中心显著远于全脚掌触地模式;③在X轴力矩曲线中的23%-38%运动阶段,正常触地模式的伸膝力矩显著大于全脚掌触地模式;④在Y轴力矩曲线的8%-18%运动阶段,全脚掌触地模式显著大于正常触地模式。通过对比不同触地模式的下肢生物力学特征值和统计参数映射分析结果,认为全脚掌触地模式可能是影响乒乓球运动表现的重要因素。乒乓球运动中需要针对性地对触地模式进行调整和练习,避免使用全脚掌触地模式,提升乒乓球运动者下肢运动能力。

项目特征视角下网球速度力量及其训练措施探究——以发球技术为例

网球运动员需要熟练掌握的技能之一就是发球技术,高效率且精确的发球对于构建得分优势至关重要。科学的力量训练对于提升网球发球技术具有重要作用。有效的力量训练可以显著提升运动员的表现。因此,力量训练无疑是体育训练的核心组成部分之一。速度力量素质是网球运动员重要的身体素质之一。它是网球运动员掌握运动技术,提高运动成绩的基础。合理的速度力量素质训练对网球运动员的技战术发展有着重要作用。速度力量是在极短时间内完成动作时所表现出来的最大力量,是肌肉收缩力量与收缩速度综合在一起的一种特殊力量素质的表现。研究旨在从理论角度出发,结合运动解剖学的基本概念和特性,深入探索优化网球发球速度的力量训练以及相应的训练策略,以提升发球的品质。

论语言激励法对体育训练正向价值以及放大效应——以网球发球教学为例

以实验对比分析为主要研究方法,以网球教学中的发球教学为案例,运用语言激励手段对其进行科学的干预。研究表明,合理的语言激励有助于网球运动员发球成功率的提升,还可以巩固提高网球发球技术,练习效果较好,便于掌握正确的发球技术动作,语言激励和科学的训练相结合有助于提高网球教学质量。

网球专项大学生不同握拍方式正手击球动作的运动学特征分析

目的:探讨网球专项大学生正手击球时上肢关节运动学特征之间的差异,为规范正手击球时的技术动作及预防运动损伤的发生提供理论依据。方法:对45人次击球动作采用三维运动捕捉系统,采集东方式、半西方式和西方式三种握拍方式正手击球时的运动轨迹,运用分析软件对引拍、击球、随挥3个时段上肢关节的角度、角速度和球拍的位移、时间、速度进行处理与分析。结果:(1)引拍时段三种握拍方式的运动轨迹大致相同,西方式肩关节前屈和旋外的角度、角速度以及腕关节屈曲的角度、角速度相对较大,与东方式和半西方式之间存在显著性差异(p<0.05);动作时间为半西方式>东方式>西方式,球拍拍头速度为西方式>半西方式>东方式,三种握拍方式存在显著性差异(p<0.05);(2)击球时段西方式握拍肩关节的旋内较大,与东方式和半西方式存在显著差异性。东方式的肩关节和腕关节的屈曲、外展较大,与西方式与半西方式存在显著性差异(p<0.05);(3)随挥时段是上肢各关节角速度出现峰值的阶段,峰值出现顺序为肩关节、肘关节、腕关节,出现峰值后各关节角速度逐渐减慢。其中随挥时段东方式握拍速度较慢,与西方式和半西方式存在显著差异(p<0.05)。结论:网球三种握拍方式正手击球时上肢各关节绕轴转动的方向表现为一致性,上肢各关节的活动度和角速度所表现出来的差异,成为影响球拍位移、动作时间和动作速度的重要因素。

不同鞋底结构网球鞋的运动生物力学性能研究

基于网球技术动作特征,根据既有运动鞋生物力学研究成果,本文以止滑试验机、肌电仪、测力板对3种不同鞋底结构网球鞋(A、B、C)的运动生物力学性能差异进行了试验测试。结果发现,虽然不同鞋底结构的网球鞋止滑性与耐磨性不存在显著性差异,但A网球鞋最具止滑性,B网球鞋最具耐磨性;穿着不同鞋底结构的网球鞋时下肢肌肉在各个通道时的做功不存在显著性差异;稳定慢跑持续1 min时,穿着A网球鞋时总做功最大,穿着B网球鞋时次之,穿着C网球鞋时最小,说明C网球鞋可有效降低身体能量消耗,具备一定能量回归作用;穿着B网球鞋与C网球鞋时左右下肢肌肉总做功存在显著线性相关,且存在显著性差异;而穿着A、B、C 3款网球鞋时下肢肌肉总做功差异并不显著。

乒乓球机械发球轨迹智能预测方法研究

采用目前方法对乒乓球机械发球轨迹进行预测时,由于没有对乒乓球在运动过程中的受力进行分析,导致预测结果存在精度低的问题。基于此,提出乒乓球机械发球轨迹智能预测方法。首先对乒乓球在运动过程中受到的重力、空气阻力和马格努斯力进行分析,并研究了乒乓球在竖直方向和水平方向中的反弹模型。然后构建递归神经元网络,最后根据乒乓球的受力情况对其轨迹进行预测,完成乒乓球机械发球轨迹智能预测。实验结果表明,所提方法的预测精度高。

国家网球队女子运动员一区一、二发球技术的运动学研究

目的:探究网球一区一、二发球时,抛球高度和击球位置、左膝屈曲最小时刻、击球瞬间球拍转动相关运动学参数分别与发球球速和球拍挥速的关系,找出影响发球球速和挥速的关键因素,为提高国家队网球女子选手的竞技水平提供理论参考。方法:采集5名国家网球队运动员集训时一区一、二发技术动作的三维运动学数据,对其进行相关性分析。结果:①运动学参数与球速:一区一发时,左膝屈曲最小时刻的右膝角以及击球瞬间球拍转动中Z转动角度和角速度与球速呈负相关关系。一区二发时,抛球-击球Y(抛球-击球向前距离)以及左膝屈曲最小时刻球拍Z转动角度与球速呈正相关关系。②运动学参数与挥速:击球位置X(击球位置向右)与二发挥速呈正相关。左膝屈曲最小时刻,挥速与一发球拍转动角度X呈负相关,而与二发球拍转动角度呈正相关。挥速与一发球拍转动角度Y呈正相关。挥速与一、二发球拍转动角度Z均呈正相关。身体关节方面,挥速与一侧肩髋水平面夹角呈负相关关系。此外,挥速均与一发、二发右肩角呈负相关。击球瞬间球拍转动中,挥速与一发X轴角速度呈负相关。此外,挥速与二发Y轴角速度呈正相关。结论:①运动学参数与球速:一区一发时,下蹲最低时刻运动员右膝角越小,以及击球瞬间球拍内旋角度越多、内旋角速度越快,球速越高;一区二发时,在合理范围内,抛球越往前,下蹲最低时刻球拍外旋越多,球速越快。②运动学参数与挥速:一区一发时,左膝屈曲最小时刻球拍拍面越下压、越右旋、越外旋、肩髋水平面夹角越大和右肩角越小,以及击球瞬间球拍下压的角速度越快,挥速则越高;一区二发时,抛球越往身体右上方抛,左膝屈曲最小时刻球拍拍面越上仰、越右旋以及右肩角越小,击球瞬间球拍右旋的角速度越快,挥速越快。

基于BlazePose的网球发球人体关节识别研究

网球发球时人体肢体动作过快,导致现有方法在网球发球姿态检测中存在关节识别错检率高的问题,由此提出了一种基于BlazePose的网球发球人体关节识别方法。该方法在BlazePose检测模型的基础上,设计了帧间姿态运动距离梯度鉴别算法,分为平缓运动、剧烈运动及自遮挡三种错误帧,分别利用光流肢节预测、高斯混合模型前景消除及三次样条插值,对错误帧进行对应修复。将该方法与BlazePose及lightweight-OpenPose进行对比实验,结果表明,该方法的整体识别准确率比BlazePose与lightweight-OpenPose分别高出3.1%与7.8%,并且对挥拍臂的腕关节和肘关节的检测有较大改善,执行效率与BlazePose相当,能辅助网球发球的日常训练。

乒乓球运动员动作预测时空整合的大脑网络连接特征

目的:通过神经成像技术分析运动信息优化时的大脑网络时空连接特征,从而验证运动信息的有效利用是提高动作预测准确性的主要因素之一。方法:利用脑电帽记录乒乓球运动员动作预测中Alpha(α)、Theta(θ)节律随运动信息量的变化;利用功能性磁共振成像系统分析乒乓球运动员的动作观察网络(简称为AON)激活和功能连接特征。结果:α和θ节律的能量值随运动员动作预测的时间进程减小;AON的主要节点脑区激活水平提高及功能连接强度增大,尤其是额顶脑区与颞叶相关脑区之间存在显著功能连接。结论:随着运动信息量的增大,乒乓球运动员的注意资源分配与认知调控能力得到优化;训练经验是调节动作预测过程中AON脑区激活水平和功能连接强度的主要因素;α、θ节律与AON重要节点脑区在功能上的整合是动作预测时空特征反映大脑网络连接特征的基础。

核心力量训练对高校网球运动员发球速度的影响

剖析核心力量训练方式与发球速度的关系,旨在为网球运动员日常训练提供理论参考.文章以巢湖学院30名网球运动员为研究对象,分别进行传统力量训练、核心力量训练与渐进式核心力量训练,并比较实验前后运动员的发球速度和积分肌电值的变化情况.结果表明,按照发球速度提高效果由大到小分别为渐进式核心力量训练、核心力量训练和传统力量训练;网球运动员发球阶段主要用力肌肉为肱桡肌、三角肌和斜方肌,发球速度与三角肌、斜方肌、肱桡肌和肱二头肌的积分肌电值之间具有极显著正相关关系(P<0.01).

乒乓球运动员对发球旋转的认知加工特征

目的:探讨不同水平女子乒乓球运动员对发球旋转认知加工的特征。方法:研究对象为国际健将级和二级乒乓球运动员。采用录像视频时间阻断的方法对被试进行测试和评价。结果:国际健将运动员发球旋转判断的准确性好于二级运动员,反应时间慢于二级运动员。信息量影响运动员旋转方式的判断。不同水平运动员的视觉搜索方式存在差异。结论:在速度—准确率的权衡上,国际健将级运动员发球旋转判断偏重于准确性。运动员旋转方式的判断准确性不均衡,运动员对转球和侧上旋判断优于对不转和侧下旋的判断。信息量影响运动员旋转方式判断的准确性。在触球瞬间和球到发球方球台时运动员对侧下旋的判断最好。当球落至发球方球台时运动员对旋转的判断准确性由高到低依次是转球、侧下旋、不转球的判断。在视觉搜索方式和行为反应的关系上,国际健将组运动员表现为注视频率低,眼跳距离短,准确性高,反应时慢的特征;二级组运动员呈现为注视频率高,眼跳距离长,准确性低,反应时快的特征。

网球发球技术的生物力学分析

采用高速立体摄像 (5 0 0格 /秒 )和现场调研等方法 ,对我国男、女网球选手的发球技术进行了分析。从生物力学角度对抛球、击球动作技术以及动作节奏问题的本质做了探讨。认为抛球高度落差过大是造成击球爆发用力动作不连贯的主要根源 ;提高发球速度重点是要发挥躯干力量 ,应采用螺旋式向上用力技术 ;上肢尽管对球拍有最后加速功能 ,但更重要的是控制用力方向和球的落点 ;新、旧发球技术在用力节奏上有本质性区别 ,新的发球动作节奏更符合动作目的和人体运动原理。针对我国运动员当前技术上存在的问题提出了训练建议 ,供教练员和运动员参考。

对世界优秀男子网球运动员不同站位发球技术的运动学对比分析

目的:网球比赛发球站位基本包括上步式站位(foot-up,FU站位)和分腿式站位(foot-back,FB站位)两大类,而用哪一类站位动作发球效果更好,在国内外网球界有歧说。通过在比赛现场高速摄像,经3D解析结合VR技术对世界优秀男子网球运动员不同站位发球技术的运动学对比分析。方法:在2018年成都网球公开赛比赛现场应用高速录像拍摄决赛,选取冠军托米奇(FU站位)、亚军弗格尼尼(FB站位)各7次发球动作技术三维解析,获得运动学参数,导入VR技术系统进行对比分析。结果:托米奇采用FU站位发球开始右脚上步,人体获得动能通过下肢制动转化为下肢肌肉弹性势能储存起来,紧接着起跳再释放,获得较大的地面垂直反作用力,增加身体重心垂直位移的高度。同时,抛球离手速度较快。托米奇在向后引拍阶段用时较短,右髋角速度更快,有利于增加下肢向击球方向的转动速度以及起跳速度。不仅获得了更合理的击球高度,而且球拍触球时刻各关节速度均快于弗格尼尼,使鞭打击球动作更连贯。同时,球最高点与击球点的垂直距离更小,使击球高度的稳定性更高。在挥拍触球时刻,弗格尼尼击球点多数更靠前,球拍击球点在甜区上缘。托米奇击球点在甜区,比弗格尼尼位置更好。托米奇的平均发球时速为179 km/h,弗格尼尼的平均发球时速为174 km/h。托米奇全场比赛发内角球49%、外角球36%,合计85%,而弗格尼尼发内、外角球合计为79%,托米奇的发球速度和落点均比弗格尼尼更好,发球攻击性比较强。此外,托米奇在全场比赛的一发成功率和一发得分率均比弗格尼尼高。结论:托米奇采用FU站位发球比弗格尼尼采用FB站位发球不管是攻击性还是稳定性均技高一筹。

现场与试验室情境下乒乓球运动员对发球旋转判断的比较研究

以采用试验室录像视频和现场发球旋转判断为任务,分析运动员不同试验条件下判断反应时间和准确性之间的差异,探讨试验研究刺激材料的生态学效度对研究结果的影响。选取6名国家乒乓球女队运动员为研究对象,运用重复测量方差分析方法和卡方检验进行分析,研究结果表明:(1)不同试验条件对运动员旋转方式的操作绩效有影响,现场情境下运动员的操作绩效高,试验室情境下运动员的操作绩效低;现场情境下研究的生态学效度,运动员表现为较高判断正确率和较快判断反应时间。(2)不同试验条件下运动员的旋转方式判断存在差异,现场条件下运动员侧下旋判断准确性高,对转球判断准确性最低,在试验室条件下运动员对转球判断准确性高,对不转球准确性最低。

网球发球动作和基本技术模式

通过对参加第 2 7届奥运会选拔集训的 2 6名国家队男、女运动员动作技术分析 ,并参考世界优秀网球运动员的发球技术 ,从中概括出理论和实践上我们认为比较合理的。

不同目标设置对青少年网球运动员发球成功率及自我监控能力影响的研究

根据目标设置理论,设置不同难度目标对青少年网球运动员发球落点成功率及自我监控能力影响进行实验研究,探讨合理的目标设置对运动员的发球落点成功率及自我监控能力各维度的影响。研究结果显示,合理的目标设置训练能够较好的促进网球运动员发球落点成功率以及网球运动员自我监控能力各维度控制效果的提高,为网球教练员及运动员提供有益帮助。

高水平乒乓球运动员发球旋转判断过程中的神经心理机制

将发球旋转作为自变量,采用事件相关电位记录技术,采集被试的反应时和EEG。结果显示:运动员大脑信息加工的通路具有方向性且不可逆,视觉刺激信息沿枕—顶通路传导,国际健将组在枕区激活到顶区激活消退的时间短于二级组,为正确做出决策节省了时间;国际健将组左右半脑对视觉信息的加工表现出不对称性,国际健将组主要启用了右脑枕区资源;在发球判断过程中,国际健将组完成认知活动采用的是一种节省模式,表现为动用大脑枕区和顶区资源较少,效率更高。

正手快攻、弧圈球技术中乒乓球运动员上肢的运动学特征分析

运用瑞典产QUALISYS-MCU500红外远射测试系统(6个镜头)和1台Panasonic M9500录像机同步对10名乒乓球运动员正手快攻、弧圈球技术(每种技术分中等力量和最大力量两种发力方式)进行测试与分析。揭示了优秀乒乓球运动员正手快攻、弧圈球技术中上肢执拍手臂和非执拍手臂的肩、肘关节的角度、角速度的运动学特征。研究认为,在击球的引拍和挥拍击球阶段,上肢各关节的动作不像其他生物力学研究所说的是鞭打动作形式,上肢各关节最大速度出现的顺序没有定式,动作与动作之间、个体与个体之间差异较大。