世界优秀男子网球运动员拉菲尔·纳达尔发球技术的运动学分析

摘要

研究目的:rn 本文通过运用文献资料调研、三维摄像解析法对世界优秀男子网球运动员拉菲尔·纳达尔在2014年在北京举行的中国网球公开赛的比赛现场进行三维摄像并解析,得到该名运动员关于发球技术的运动学参数,揭示世界优秀男子网球运动员高质量发球动作的特点,为广大教练员和运动员提供一些发球技术的数据参考,改进发球技术的训练,同时丰富网球运动技术理论.rn 研究方法:rn 运用两台JVC9800摄像机以50f P的拍摄频率对2014举行的中国网球公开赛的比赛现场定点同步拍摄比赛过程，选取拉菲尔·纳达尔从准备发球到发球结束整个过程的录像资料。摄像机置于看台，1号机置于网球场边线正后方，2号机置于网球场底线正前方，两台摄像机主光轴夹角约为60°。利用北京森淼鑫星钛科技研发有限公司开发的3-DSignal TEC三维解析系统对纳达尔的发球过程进行解析。解析时采用逐幅解析，人体模型选用欧美的Dempaster人体模型（16个环节，21个关节点参数）。为了研究需要，解析时添加了球拍顶端与网球两个测试点和一个环节。所得到的数据采用低通数字化滤波法进行平滑，截断频率为8Hz。rn 研究结果:rn 在球拍与球分离时刻，纳达尔左膝关节角为168°、右膝关节角为177.6°、左髋关节角为151.7°和右髋关节角为153.5°，说明到该时刻纳达尔的身体重心向左侧转移，为后面的击球的蹬地发力做准备。在球离手时刻，纳达尔球离手时刻抛球的离手高度为1.740m，与身高的比为1.094，离手高度比较合理，球在离手时刻的速度为5.51m/s。当他的抛球手臂处于最佳位置时，球拍也举到所需要的高度。如果球离手高度过低，不利于对球的加速，更不利于控制球出手后的运动方向。纳达尔在当球拍在身后最低时刻，他的左髋、右髋关节角度分别为156.3°、168.9°，他的左、右膝关节角度分别为130.3°、121.6°，说明腿和髋部需要膝盖保持一定程度的弯曲通过蹬地产生的反作用力再传递到躯干，为向前挥拍击球做能量的储备。纳达尔的击球高度为2.218m，与身高的比值为1.199，重心腾起的最大高度为1.113m，抛球最高点与击球点的垂直距离为0.942m，较高的击球高度为高速度成功发球创造了良好的条件。rn 研究结论:rn 在纳达尔在准备发球时刻此时刻纳达尔的左、右膝关节角分别为171.2°、166.8°，他的左、右髋关节角分别为147.4°、153.0°，说明在他的髋膝关节处于屈曲状态，身体重心侧重在他的右侧方，方便后续击球作的及时起动做充足的准备。球的离手高度为1.740m，离手高度比较合理。纳达尔抛球时手臂伸得比较直，抛球离手高度很有利。同时在球与手分离时刻，左、右肩关节角度分别为72.2°、115.5°，左、右肘关节角度分别为133.6°、158.6°，为后继的击球动作创造了较好的初始条件，获得更大的动量。向前挥拍击球动作阶段，纳达尔的击球高度为2.218m，与身高的比值为1.199，他的击球高度相对有优势。纳达尔从“搔背”时刻到击球时刻的挥拍距离为2.064m，引拍向前挥拍他的距离相对较长，做功时间长，有利于对空中球位置的判断，增加击球的稳定性，减小击球失误。击球时刻，纳达尔左髋关节、右肩关节、右肘关节角度分别为158°、163.4°、166.8°说明他在向前挥拍击球阶段的击球时刻，身体充分舒展，便于下肢蹬地的反作用力向上身传导，使击球的速度得到提升。