网球击球手臂建模的仿真地研究

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1、摘要摘要近年来，网球运动逐渐在我国兴起，网球运动的研究也成为国内运动工程学研究的一个热点。本课题卡要通过建模仿真的方法，并辅以实验方法，对网球击球过程中，人体手臂的运动学及动力学进行研究。该研究对网球运动技术的提高和网球运动损伤的防护有着较好的理论意义及实际指导作用。基于Hanavan多刚体人体模型，通过于臂解剖学结构分析、网球正于击球技术分析以及网球与球拍动力学参数分析，建立了网球击球手臂运动工程学模型，该模型包括网球与球拍撞由模犁和网球击球手臂一体化多刚体模型，并基于卡尔登角建立了空间坐标系，对模型进行了运动学分析和动力学分析。建立了网球与球拍撞击的ADAMS模型，并进行了

2、ADAMS仿真分析：进⋯步，建立了网球正手击球手臂一体化ADAMS多刚体模型，获取著名网球运动员费德勒的正手击球运动学参数作为模型输入，进行了ADAMS仿真分析：通过实验获取网球练习者的正手击球运动学参数作为模型输入，进行了ADAMS仿真分析，并与费德勒正手击球的仿真结果进行了比较分析。所建立的模型及分析过程，为网球训练巾运动技术的提高和运动损伤的预防提供了理论依据及研究方法。同时，为了验证网球与球拍撞击模型，设计了网球与球拍的撞击实验，结果表明所建网球与球拍撞击模型是合理的；对网球练习者的jF手击球动作进行了运动图像同步采集实验，为网球练习者正手击球的ADAMS仿真分析提供实

3、验数据支持。关键字：运动工程学；网球击球手臂：一体化多刚体模型；撞击模型：ADAMS；仿真：ABSTRACTAbstractinrecentyears，tennishasbeenmorepopular,andstudiesontennishasbeenanimportantpartofsportsengineeringstudiesinChina．Theprojectfulfilsthekinematicalanddynamicalanalysisoftheupperlimbintenniswiththemodelingandsimulationmethod，whichisai

4、dedwithseveralexperiments，andprovidesaresearchbasisfortheimprovementoftennistechniquesandthepreventionofinjudesintennis．OnthebasisofHanavanrigidmulti·bedyhumanmodel，asportengineeringmodeloftheupperlimbintennisispresented,whichconsistsofanmodelofanimpactbetweenatennisballandracketbyananalysis

5、ofthedynamicalparametersofatennisballandracketandanintegrativer逸idmulti·bodymodeloftheupperlimbandracketintennisbyananalysisoftheanatomicalstructureofupperlimbananalysisofthetechniquesofforehandintennis．Andthenthekinematicalandkineticanalysisofthemodeliscarriedoutwiththespacecoordinatessyste

6、mbasedonCarerdenAngle．AnADAMSmodelofanimpactbetweenatennisballandracketisbuilt,andthentheADAMSsimulationiscardedout．Theintegrativerigidmulti-bodyADAMSmodeloftheupperlimbandracketintennisisbuilt．AnADAMSsimulationiscarriedoutwiththekinematicalparametersoftheforehandofthefamoustennisplayerFeder

7、erasthemodelinput,andanotherADAMSsimulationiscarriedoutwiththekinematicalparametersoftheforehmldofatennislearner．Theresultsofthetwosimulationiscomparedandanalyzed,andanewmethodforanalyzingandevaluatingtheforehandtechniquesintennisisproposed．Anexper