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研究目的:目前三维运动捕捉技术已广泛应用于各种运动中,通过精密的仪器获取定量化的数据对运动员的技术动作进行测量和评估,可以帮助其优化专项动作提升技术水平。本文主要通过量化并比较不同技能水平网球运动员正手击球动作的运动学、动力学特征,从而找到低水平网球运动员击球动作细节存在的问题,为网球教练员进行技术动作纠正和训练提供一定的理论依据。研究方法:本研究招募了8名网球二级运动员和10名网球专项学生分为高水平组和普通组,使用VICON红外动作捕捉系统和三维测力台记录了受试选手正手击直线球时运动学和动力学数据并在VICON NEXUS软件中生成C3D文件,导入VISUAL3D软件中构建人体全身骨骼模型,对运动学和动力学指标进行计算提取。将正手击球动作划分成准备阶段、加速挥拍阶段和随挥阶段,统计学方法采用独立样本T检验,显著性水平设为α=0.05。研究结果:(1)高水平组选手最大水平挥拍速度为19.57±2.72m/s,普通组为14.72±2.70m/s,高水平组显著大于普通组(p<0.001)。击球准确度得分:高水平组13.20±0.84,普通组9.64±0.98,高水平组得分高于普通组(p=0.012)。高水平组选手击球动作(右脚着地-向前挥拍结束)用时为0.85±0.07s,普通组选手为0.92±0.10s(P=0.009)。(2)高水平组选手的右膝伸展角速度、右髋伸展角速度、骨盆内旋角速度、躯干内旋角速度峰值和右侧肩、肘、腕关节中心水平速度峰值都显著大于普通组(p<0.01)。但在速度峰值-时间序列上两组选手几乎一致,不存在统计学差异。(3)高水平组和普通组在准备阶段右膝角和右髋角存在显著性差异,高水平组屈曲更大,缓冲最大时刻的右膝角和右髋角小于普通组(右膝角120.3±7.1°vs 127.3±6.9°,p=0.032;右髋角101.9±10.8°vs 113.9±2.7°,p=0.029)。高水平组最大肩髋夹角也大于普通组(21.42±4.50°vs 11.03±4.27°,p<0.001)。(4)在重心位移指标上,高水平组和普通组之间具有显著性差异(重心前移7.61±3.12cm vs 4.24±2.75cm,p=0.050;重心右移12.04±5.10cm vs 7.13±5.82cm,P=0.124;重心上移9.05±2.65cm vs 11.32±2.10cm,P=0.082)。(5)高水平组和普通组在蹬伸冲量和推动冲量指标上没有显著性差异,但高水平组缓冲冲量显著大于普通组(314.98±94.16N·S vs 200.94±59.55N·S,p=0.006);在下肢三关节做功方面,高水平组在髋关节、踝关节做功贡献上显著大于普通组(髋关节:68.49%±9.81 vs 90.23%±5.47,p=0.001;踝关节:25.73%±7.80 vs 3.77%±3.80,p<0.001),膝关节做功占比无显著性差异(p=0.917)。结论:(1)高水平组运动员正手击球动作速度高于普通组,对击球落点控制能力也更稳定,击球准确度得分更高。(2)在正手击球准备阶段,高水平组选手膝关节和髋关节屈曲幅度更大,对相关肌肉拉伸效果更好,加速挥拍阶段高水平组选手有着更大的右膝角和右髋角伸展幅度,身体重心显著前移,向击球方向的推动作用更明显,有利于动量向球拍的传递。(3)在击球时刻,高水平运动员持拍手臂外展角较小,有利于对挥拍轨迹的控制,而手腕尺偏角较大,在击球时带动球拍向前上方运动幅度更大,可以通过增加球的旋转提高对球的控制。(4)在加速挥拍过程中高水平组选手右腿髋膝踝三关节做功要显著高于普通组,下肢蹬伸作用更明显。