西蒙娜·哈勒普正手擊上旋球技術的三維運動學分析①

黎祖慶 周繼和（成都體育學院 四川成都 610041）

西蒙娜·哈勒普正手擊上旋球技術的三維運動學分析①

黎祖慶 周繼和
（成都體育學院 四川成都 610041）

摘 要：該文采用三維攝像解析法對2015年中國網球公開賽優秀女子網球選手西蒙娜·哈勒普正手上旋球技術的關鍵環節進行運動學分析，旨在了解與掌握其上旋球技術的運動學特征與參數，為廣大網球教練員與運動員在訓練中改進與完善其正手擊球技術提供理論依據。通過對運動學參數進行分析得出，哈勒普在利用正手擊球技術時，從后擺引拍、揮拍擊球到隨揮階段，其整體動作比較流暢、舒展，動作技術較為合理、規范；從轉肩側身的準備擊球姿勢至完成擊球動作，各個階段的動作技術符合運動生物力學原理。

關鍵詞：網球 正手擊球技術 運動學分析 哈勒普

1　研究方法

三維攝像解析法：在2015年中國北京舉辦的中國網球公開賽的比賽現場，使用2臺日本產的攝像機（JVC9800）以50幀每秒的速度定點同時從正面和側面兩個不同角度來拍攝哈勒普的整個正手擊上旋球過程，2臺攝像機的主光軸夾角約為60°。然后將所獲得的拍攝錄像導入到星高鈦3-D Signal TEC V3.2HDC解析系統，并對錄像進行三維運動學解析。解析時所選用的人體模型為歐洲Dempster女子人體模型（包括16個環節和21個關節點參數），因研究的需要，在所選人體模型的基礎上添加了拍頭、肩髖環節投影角和拍面與水平地面的夾角三個測量點。解析時采用逐幅解析，對所得的原始數據采用低通數字化濾波法進行平滑處理，截斷頻率為8赫茲，從而獲得了運動員的各關節角度、重心高度和線速度等運動學特征參數。

2　研究結果與分析

從現場拍攝的錄像可以得知，哈勒普的正手擊球動作采用的腳步站位是現代的開放式站位。為了方便研究的需要，根據網球正手擊球技術的特點，該文將哈勒普正手擊球的技術動作劃分為三個階段（包括4個時刻T1、T2、T3、T4）。

T1準備結束時刻：運動員在來球接近時，做兩腳小幅度跳躍動作當右腳觸及地面時刻。

T2引拍結束時刻：引拍時拍子擺至離軀干最遠的時刻。

T3球拍觸球時刻：拍子前揮觸球時刻。

T4隨揮結束時刻：拍子揮至左肩，手臂向回轉動肩角開始減小時刻。

三個階段如下。

（1）后擺引拍階段：運動員從T1時刻到T2時刻的過程。

（2）揮拍擊球階段：從T2時刻到T3時刻的過程。

（3）隨揮動作階段：從T3時刻到T4時刻的過程。

2.1后擺引拍階段的運動學分析

后擺引拍階段是運動員從準備結束時刻到引拍結束時刻的過程。哈勒普在后擺引拍結束時刻的左、右膝角分別為146.4°和132.6°，左、右髖角分別為 156.3°和139.8°。這說明運動員的膝、髖關節均處于屈曲狀態，并降低了身體重心，有利于儲存更多的彈性勢能。右肩角和右肘角分別為43.9°和107.6°。引拍階段肩角較大幅度的變化可以反映出引拍初期肘關節上抬較為明顯，其是以肘關節引領身體向后環式引拍。右肩、右肘、右腕關節與拍頭的速度分別為 0.46 m/s、1.35 m/s、 3.72 m/s和8.28 m/s。說明其持拍右手臂各關節都保持著較快地速度并且速度逐漸遞增，右腕關節和拍頭達到了較快地速度，并充分體現了大關節帶動小關節轉動的力學原理，這將有利于在下一階段的擊球時刻產生更快地拍頭速度。

2.2揮拍擊球階段的運動學分析

揮拍擊球階段是運動員從引拍結束時刻到球拍觸球時刻的過程。運動員在引拍結束時刻的肩髖角為-41.5°，球拍觸球時刻為12.4°，旋轉幅度為 53.9°，階段用時為0.20s。運動員在此階段身體軀干扭轉的幅度較大，階段用時較短，說明運動員腳下蹬地有力，身體軀干轉動迅速、連貫，能夠很好地將后擺引拍階段所積累的動量通過球拍快速前揮作用到球上。在球拍觸球時刻及觸球后的0.02 s、0.04 s和0.06s的右腕角分別為127.2°、129.8°、134.1°、138.4°。腕角在逐漸增大，說明其手腕是在做主動的發力并向前迎擊球。右腕關節的變化角度為11.4°，說明運動員在擊球時手腕是保持在一定角度范圍內的翻轉抖動，在擊球時使手腕內旋，這將對其打出更加快速、穩定地上旋球有重要作用。拍面與地面的夾角是 34.7°，右肩角為 37.6°，右肘角為 104.7°，結合運動生物力學原理，這一姿態更有利于擊出強有力的上旋球，并可以增大揮拍速度與蹬轉的爆發力。右肩、右肘、右腕關節與拍頭的速度分別為1.46 m/s、 2.73 m/s、 7. 02 m/s和15.28m/s。在此階段的拍頭速度達到了最大值，說明運動員在揮拍擊球階段，揮拍速度較快，動作較為舒展、流暢，一氣呵成，以至于產生了更快地拍頭速度，提高了擊球效果。

2.3隨揮階段的運動學分析

隨揮動作階段是運動員從球拍觸球時刻到隨揮結束時刻的過程。哈勒普在球拍觸球時刻和隨揮結束時刻的右肩角分別為37.2° 和109.7°。在隨揮階段右肩角逐漸增大，說明運動員在隨揮階段右肘關節抬得較高，通過充分地轉體轉肩，這樣能使肩部的肌肉能量能夠得到充分地釋放，增大擊球的力量與速度。在隨揮階段右肘角逐漸減小，由135.4°降低到82.4°。這說明運動員在擊球后，依靠擊球時的慣性使球拍與手臂繼續往前推送，使身體重心適當向前前移，其主要目的是增大球拍對球的作用時間，有利于增加球的旋轉力與穩定性。

3　研究結論

（1）運動員采用開放式站位擊球對身體旋轉角度有更高的要求，再加上環形引拍，可以更大限度的發揮開放式大角度揮拍軌跡的優勢。在后擺引拍階段，適當屈膝有利于充分運用下肢、髖部等人體協調鏈的力量。

（2）哈勒普在球拍觸球時刻右肩、右肘、右腕關節與拍頭的速度分別為1.46 m/s、2.73 m/s、7.02 m/s和15.28 m/s。通過運動學分析發現，在揮拍擊球階段，其揮拍速度較快，動作較為舒展、流暢，身體軀干旋轉充分，并充分的利用了彈性勢能，以至于產生了更快地拍頭速度，提高了擊球效果。在球拍觸球時刻，拍面與地面的夾角是 34.7°。運動員合理的控制好拍面與地面夾角、膝關節角度和腕關節角度對擊出強有力的上旋球有重要作用。

（3）在隨揮階段，運動員在球拍觸球時刻和隨揮結束時刻的右肩角分別38.9°和112.8°，右肘角分別為142.1°和91.8°，由此增大了球拍對球的作用時間，加大了球的上旋力與球速。在該階段運動員較好的維持了整個身體的平衡、穩定，身體各環節都保持了較好的轉動速度和緩沖效果

（4）運動員要想擊出強有力的上旋球，必須加快腕關節的抖動，加速小臂的內旋和下肢關節的充分蹬轉，并使身體各環節保持協調，充分利用人體協調鏈的原理。通過增加球拍的線速度和充分地轉體來增加擊球力量，增大爆發力。

參考文獻

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［4］于曉東.網球正手擊上旋球與平擊球動作技術的生物力學對比分析［D］.西安體育學院，2010.

中圖分類號：G845

文獻標識碼：A

文章編號：2095-2813（2016）07（a）-0155-02

作者簡介：①黎祖慶（1990，10—），男，布依族，貴州獨山人，碩士在讀，研究方向：網球教學訓練理論與方法。

DOI：10.16655/j.cnki.2095-2813.2016.19.155