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网球挥拍机械手设计与实验研究

2 绪论

2．2课题的研究背景及发展趋势

网球运动作为一项深受大众喜爱的热门运动己逐渐进入到现代人的文化生活中，它不仅在政治，经济，文化等领域发挥着巨大功能，而且也在现实生活中潜移默化地影响着人们生活方式。打网球可以使人们动作迅速、判断准确、反应敏捷，提高人的速度、力量、耐力等，对发展身体的协调性也有积极的作用。经常从事网球运动能改善人的心理、生理机能，增强体质，培养勇敢、顽强、拼搏向上的意志品质，更能加强修养、陶冶情操；网球运动是隔网对垒项目，没有身体接触，能减少不必要的伤害，安全，文雅。另外，打网球需要有一个对手或球友，这样通过打网球可以增进友谊，加强团结，交流球艺，开展社交活动。

尽管网球逐渐的大众化，喜爱网球的人越来越多，但是世界各国对网球运动的深度分析尚处于初级阶段，虽然国内外朗：多学者对网球运动进行了许多研究，但大多都停留在表嘶层次且多集中在某几个方面，尚未对网球运动进行深入的、系统的研究。随着网球运动的发展，国外对网球运动的研究也随之进入到一个更高的层次，国外已有研究人员利用机械电子技术搭建模拟人击球的实验平台来分析运动员击球过程中手臂各个部位的受力情况、击球过稗中消耗的能量、手臂所产生的阻抗以及如何优化击球动作，但这些模型比较简单，不能精确的反映研究对象的状态变化，然而国内在这方面的研究还是一片空白。

2.2 课题的研究意义及研究目的

网球挥拍机械手试验甲台在网球运动研究中有诸多优点，它可以模拟人击打网球的整个动作，不但可以单独研究某一个部位受力状况，还能够将网球的运动轨迹、网球与球拍的碰撞、拍弦的变形、球拍的变形、手掌与球拍连接处受力状况和腕关节、肩关节、髋关节、大臂、小臂的受力状况结合起来作为一个整体来研究，可以同时测得手臂各个部位的受力状态，消除了分别测试各个部位受力状态时在时间上产生的误差，打破了单独研究某一个部位的局限性；还可测得击球时消耗的能量、手臂产生的阻抗，为优化击球动作提供参考依据；利用网球机器人模拟不同的击球动作就可获得不同的受力状态，为科学分析击球动作提供参考依据，通过研究肘部的受力状态还可以寻找网球肘的成因，为治疗网球肘提供科学依靠。

目前国内网球球馆的设备仍存在着较大的缺陷，所使用的网球训练设备，科技含量低，价格高，易损坏。人们热切期待一种能够迅速提高网球技术而且费用低廉的网球训练设备，网球挥拍机械手实验p台可以很好的满足网球爱好者的需求，它可模拟人类打球动作，实现不同的挥拍动作。网球挥拍机械手试验甲台还可以用来发球，可以将陪练从枯燥的接发球练习中解脱出来，并且发球时噪音低，网球磨损小，优化练球环境。

2 网球正手平击球动作分析

正手击球是网球运动最基本的基础技术，也是比赛中得分和调动对方使其处于被动地位的重要手段。费德勒的正手击球采用半西方式握拍，因其动作优美、功能全面、变化多端、威力惊人、适应性极强而被普遍认为是史上最好的正手。因此

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