湖南省网球专业运动员正手击球动作击球臂各关节相关肌群的力学分析

摘要

目的:正手击球是网球诸多技术中最重要的技术，是各种打法都必须具备的主要得分手段。本论文试图通过表面肌电测试、等动测试和三维动作解析等实验从中获取运动学的参数，再利用运动学的参数对正手击球动作进行力学分析，找出正手击球过程中主要发力肌群和发力顺序以及关节运动的最佳角度、速度等，以挖掘获取运动场上优势的正手击球动作和专项力量训练的要领，为促进我省网球运动水平提供实验依据和实践基础，为教练员训练计划的制定、训练量的安排提供真实、科学的数据。
　　 方法:首先通过对湖南省优秀运动员击球臂表面肌肉进行肌电测试，获取肌电相关的运动学参数，分析肌肉的发力顺序和主要参与发力肌群。其次，通过等动测试系统测试击球臂肩、肘和腕关节屈伸肌群的峰值扭矩、相对峰力矩等，获取等动方面运动学参数，分析相关肌群的肌肉耐力、最大肌力等。最后采用三维摄像系统进行动作三维拍摄并利用视讯动作解析系统进行数字化处理，获取相关运动学参数，对正手击球动作进行力学分析。
　　 结果:1.表面肌电的研究结果:正手击球动作中击球臂表面肌肉的发力顺序为肱桡肌、三角肌前束、斜方肌、胸大肌、肱二头肌、肱三头肌，其中肱桡肌和三角肌前束最先发力，领先其他肌肉发力特别明显。而斜方肌、胸大肌、肱二头肌、肱三头肌发力时间相差微乎其微，几乎可以看做是同时发力。肱桡肌、三角肌放电时间最长，胸大肌放电时间最短。
　　 2.等动测试系统的研究结果:专业组肩、肘、腕关节相关肌群的肌肉耐力和最大肌力均明显高于普通组，且专业组肩关节相关肌群的肌肉耐力和最大肌力与普通组差距最大，肘关节其次，腕关节最小。无论是专业组还是普通组，肩、肘、腕三个关节在60度每秒、180度每秒、300度每秒的运动速度下峰值力矩和相对峰值力矩具有非常显著性差别，并随着运动速度的增加而下降。
　　 3.三维动作解析的研究结果:在整个正手击球动作中，肩角、肘角、腕角都在适当的范围内变化，肩关节、肘关节、腕关节都在保证关节缓冲的基础上做了最大限度的伸展。肩角速度、肘角速度、腕角速度在整个正手击球动作过程中变化基本一致，但变化的幅度腕角速度最大，肩角速度变化最小。
　　 结论:1.正手击球中上肢最先开始放电和放电时间最长的肌肉为肱桡肌和三角肌前束，上肢表面肌肉的放电顺序为:肱桡肌、三角肌前束、斜方肌、胸大肌、肱二头肌、肱三头肌，在运动训练中要注重整个肢体动力链的力量传导，在教学和训练实践中击球动作更应遵循这些力学原理，在全面协调的身体训练中更应注重这两块肌肉的训练。
　　 2.在各个测试速度下，肩关节峰值力矩和相对峰值力矩专业组与普通组悬殊最大，肘关节其次，而腕关节无明显差别，说明专业网球运动员在击球过程中，起最主要的发力和力量传导作用的是肩关节，所以在网球专项训练中，我们要特别强调肩关节力量和肘关节力量的训练，这对运动技术的提高和防病的防治有重要作用。
　　 3.在整个正手击球动作中，为了达到最快击球速度，所有关节均在保持关节稳定和缓冲作用的前提下做了最大限度的伸展，肩角速度、肘角速度、腕角速度在整个正手击球动作过程中变化基本一致，保持了击球的连续和稳定性，但变化的幅度腕角速度最大，肩角速度变化最小，腕关节角速度在击球后突然放大，说明在击球后有很明显的收拍动作。

目录

摘要

1 前言

1．1 概述

1．2 文献综述

1．2．1 关于正手击球生物力学方面的研究

1．2．2 关于表面肌电方面的研究

1．2．3 关于等动测试系统方面的研究

1．2．4 关于三维动作分析方面的研究

2 实验对象和方法

2．1 实验对象

2．2 实验方法

2．2．1 通过表面肌电测试获取运动学参数

2．2．2 利用等动测试获取运动学参数

2．2．3 利用三维动作解析获取运动学参数

2．2．4 数理统计与分析

3 实验结果

3．1 表面肌电实验结果

3．2 等动测试实验结果

3．3 三维动作解析实验结果

4 分析与讨论

5 结论与建议

5．1 结论

5．2 建议

参考文献

附件一：肌电测试结果截图

附件二：等动测试结果截图(一)

附件二：等动测试结果截图(二)

附件二：等动测试结果截图(三)

附件二：等动测试结果截图(四)

附件三：三维动作解析结果截图

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