張德培與阿加西的發球動作的生物力學分析

摘要：本文以兩位國際名將張德培和阿加西為研究對象，其發球技術動作由美國Ariel公司提供，拍攝頻率為50幀/S，筆者通過Ariel performance Analysis System（APAS）運動解析軟件對兩人的發球動作進行解析以獲取相關的運動學參數，目的是為我國男子網球運動員的發球技術動作提供量化的參照對比。

關鍵詞：網球發球運動學生物力學

0引言

發球技術在當今網球比賽中占有重要的地位，擁有高速、準確的發球不僅是重要的得分武器，而且也能在氣勢上壓倒對方，因而國內外網球專項技術訓練和網球技術研究都非常重視發球技術，雖然我國網球運動的發展水平較快，但和世界水平相比還有很大的差距。張德培（Micheal Chang）是美籍華人曾奪得法國網球公開賽的冠軍，澳大利亞網球公開賽的亞軍；阿加西（Adre Agassi）更是戰績顯赫，曾獲得8個大滿貫賽冠軍和一個奧運會金牌，ATP年終世界排名第一。張德培和阿加西作為世界頂尖水平運動員，其技術動作具有代表性的意義，本文從生物力學的角度對二者的發球技術及動作原理進行分析，得到相關運動學參數，供運動員和教練員參考。

1研究對象

研究對象如表1所示。

2研究方法

2.1文獻資料法：通過中國知網查閱了相關的文獻資料。

2.2三維圖像解析法：利用美國APAS三維圖像解析系統對張德培和阿加西的一次發球動作進行解析，采用低通數字濾波平滑，平滑系數為6。

2.3比較分析法：對張德培和阿加西的發球動作的圖像資料及解析結果進行對照分析。

3結果與分析

網球的發球動作主要由三個階段組成：拋球舉拍、“搔背”和揮拍擊球。

3.1在拋球舉拍階段球的位移、速度和時間

阿加西發球時球拋起向上運行的最高點為2.915m，而擊球時刻球的高度為2.810m，拋球最高點和擊球的最高點的落差僅0.105m；張培德在發球時球拋起向上運行的最高點為3.251m，擊球時刻球的高度為2.731m，拋球最高點和擊球最高點的落差為0.52m。張德培在拋球時球離開手時的速度為5.316m/s，阿加西在拋球時球離開手的速度為7.882m/s。

3.2在拋球舉拍階段關節角度變化如圖1-圖3

圖1-圖3是張德培和阿加西在拋球舉拍時的棍狀圖，由解析的數據可知在拋球舉拍時右肘關節角度、左右膝關節角度以及踝關節角度。

由表2可見，在拋球舉拍階段，阿加西的右肘關節角度為119.817°，比張德培的肘關節角度略大，比較左右膝關節角度，阿加西的均比張德培低，由此可見，阿加西在拋球引拍階段阿加西的屈曲下蹲動作更加充分，這一動作將為“搔背”動作提供一個良好的身體開始姿勢和用力狀態，阿加西的右踝關節角度也遠低于張德培的右踝關節角度，左臂與軀干的夾角是拋球手臂與左軀干的夾角。

3.3“搔背”動作技術的分析

運動員伸膝、伸髓活動使身體重心急速升起，同時持拍臂屈肘、上臂旋外，將網拍遠離擊球點而留在運動員背后，出現充分“背弓”姿態，形成“搔背”動作。詳見3.2中的圖3，膝關節快速的蹬伸是搔背動作的開始，由膝關節的角度變化和膝關節蹬伸所用時間可間接評價其由蹬伸———搔背的動作技術，由解析可知，張德培和阿加西在這一階段所用的時間相同為0.32s，張德培的左膝關節角度從105.991毅增加到135.202毅，阿加西的左膝關節角度從87.227毅增加到151.953毅，由此可見阿加西的膝關節角度變化幅度要比張德培大的多。在完成搔背動作時肩軸和髖軸的夾角可以反映運動員身體扭緊狀態，張德培在完成搔背動作時肩髖角為17.14毅，阿加西在完成搔背動作時肩髖角為20.20毅，由此可見阿加西在完成搔背動作時身體扭轉更緊。

3.4揮拍擊球動作技術的分析

搔背動作結束后，在軀干向上向前的帶動下，持拍臂的肩、肘關節迅速揮動，使網球拍以極大的速度向球揮動，做出揮拍動作，其目的是使拍子在獲得極大速度的情況下進行擊球，因此揮拍動作技術要求具有強大的揮拍力量，最大限度地使球拍在擊球瞬間獲得最大的動能和速度。

由圖4可以看出張德培在最后擊球時，拍頭的速度最大值達到33.98m/s，并且在拍頭速度最大的時候出現在擊球時刻，說明張培德在擊球時最大限度的利用了拍子的動能和球拍的速度，由圖5可以看出，阿加西在會拍時，拍頭速度最大達到33.56m/s，但是阿加西沒有在拍頭速度最大時出現在擊球時刻，這一點阿加西與張培德形成鮮明的對比。兩名運動員都是國際名將，動作都有自己的合理性。從兩人完整的擊球動作時間來看，張培德所用時間為2.4s，而阿加西所用時間為1.8s，從拋球引拍至搔背動作兩人所用時間相同，張德培的拋球高度為3.251m，而擊球高度為2.731m，阿加西的拋球高度為2.915m，而擊球高度為2.810m，由此可見，阿加西發球動作較張培德快其原因之一是兩人的拋球最高點和擊球最高點落差較大，當然也可能與兩人的身高有關。

4結論

通過對張德培和阿加西的發球動作進行比較分析發現：

①阿加西的完整發球動作比張培德要快，阿加西在拋球最高點和擊球的最高點僅有0.105m的落差，而張培德的拋球最高點和擊球最高點卻相差0.52m。

②阿加西在拋球引拍階段膝關節角度比張培德小，屈曲下蹲動作更加充分，這一動作將為“搔背”動作提供一個良好的身體開始姿勢和用力狀態。

張德培在最后用力階段在球拍速度最大時擊球，而阿加西卻是在球拍速度下降階段擊球。

參考文獻：

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