CN115804939A - 一种网球发球技术训练方法及网球训练系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种网球发球技术训练方法及网球训练系统，涉及网球运动的技术领域，包括以下步骤：S1、获取球场数据；S2、获取运动人员发球数据，包括：S21、获取发球时，击球点所在的三维坐标值；S22、获取发球时，球拍击球过程中转动的旋转角度；S23、获取发球时，球拍的旋转角速度；S24、获取击球时，球拍的瞬时挥速；S3、获取S2步骤中每次发球的落点位置和球速；S4、重复多次S2和S3步骤，获取多组发球数据；S5、计算并获取落点偏度、落点深度回归方及球速的回归方程式；S6、通过预设落点位置和球速，并利用回归方程式进行计算和比对，做出发球动作优化建议。本申请具有能够通过发球时落点深度、落点偏度和球速的优化措施来改善发球技术的作用。

Description

一种网球发球技术训练方法及网球训练系统

技术领域

本申请涉及网球运动的技术领域，尤其是一种网球发球技术训练方法及网球训练系统。

背景技术

网球运动中，常常会听到一些术语，例如落点，落点是指网球的击地点，发球时产出需要注意落点深度、落点偏度以及球速，落点深度是指发球落点离发球方底线的最短距离，发球偏度是发球落点离发球区内侧边线的最短距离，球速即球的飞行速度。

发球技术在网球中十分的重要，发球好的运动员或许能直接发球得分，或许能影响接发者的回球质量，以及对局面的掌控，发球局掌握好，往往对比赛的胜利具有重大的意义，然而发球技术中，对于落点深度、落点偏度以及球速的掌控也是十分必要的。

相关技术中，对于发球的指导和训练通常是依靠教练的经验，如何通过依靠落点深度、落点偏度和球速的训练来系统优化运动员的发球技术有待改进。

发明内容

为了能够通过发球时落点深度、落点偏度和球速的优化措施来改善发球技术，本申请提供一种网球发球技术训练方法及网球训练系统。

第一方面，本申请提供一种网球发球技术训练方法，采用如下的技术方案：

一种网球发球技术训练方法，包括以下步骤：

S1：获取球场数据；

S2：获取运动人员发球数据，具体包括：

S21：获取发球时，击球点所在的三维坐标值；

S22：获取发球时，球拍击球过程中转动的旋转角度；

S23：获取发球时，球拍的旋转角速度；

S24：获取击球时，球拍的瞬时挥速；

S3：获取S2步骤中每次发球的落点位置和球速；

S4：重复多次S2和S3步骤，获取多组发球数据；

S5：计算并获取落点偏度回归方程式、落点深度回归方程式及球速回归方程式；

S6：通过预设落点位置和球速，并利用回归方程式进行计算和比对，做出发球动作优化建议。

通过采用上述技术方案，提前获取运动人员的发球数据，运动人员可以为运动员或者专业的人员，通过获取的运动人员的数据以及击球的数据可以获得计算获得落点偏度回归方程式、落点深度回归方程式及球速回归方程式，以得到发球落点和球速与测量数据之间的关系，当训练人员想要获得指定的落点位置范围和球速范围时，可以通过反向计算各个发球的数据，从而反馈给训练人员，用于提供规范训练的建议。

可选的，S2步骤获取的数据中，击球点的坐标值包括X轴坐标、Y轴坐标和Z轴坐标；

击球时的旋转角度包括X轴旋转角、Y轴旋转角和Z轴旋转角；

球拍的旋转角速度包括X轴角速度、Y轴角速度和Z轴角速度；

球拍的挥速包括X轴挥速、Y轴挥速和Z轴挥速。

通过采用上述技术方案，获取的值发球数据均通过坐标分值的方式进行计算，能够便于采集数据以及便于整理和计算，从而快速获得计算结果。

可选的，在S4步骤中，获取数据的方式为选取多个运动人员进行测试并记录数据，且每个运动人员至少测试两次。

通过采用上述技术方案，测试时可能存在运动人员发挥不当的情况，所以通过测试至少两组能够提升每个记录人员数据的真实性和稳定性，并且通过不同的人进行测试，使得所得到的能够用于计算的数据量更大，计算得到的结果能够更接近平均水平。

可选的，S6具体还包括：

S61：规划预计要达到的落点位置范围和落点球速范围；

S62：通过回归方程，获取发球时所需的击球点坐标范围、球拍击球过程的旋转角度范围、球拍击球时瞬时旋转角速度范围，以及击球时球拍的瞬时挥速范围；

S63：通过S62的数据对训练人员的动作做出参考建议和改进计划建议。

通过采用上述技术方案，在得到落点偏度回归方程式、落点深度回归方程式及球速回归方程式时，通过计算获得需要能够达到的发球数据指标，从而可以让训练人员通过发球练习并获取数据，与需要达到的发球数据指标范围进行比对，从而发现训练人员发球上存在的缺陷，从而可以针对性的给出指导性建议。

可选的，S2步骤还包括：

采集运动人员的身高、臂长以及挥拍速度，并根据上述数据进行分组，对不同组内的发球数据以及发球落点和球速数据单独计算回归方程式。

通过采用上述技术方案，性别、身体条件、身体素质的不同，使得获取的数据各项范围差距较大，因此在测量数据时可以进行分组，且每组单独进行计算，且可以根据训练人员不同的身体条件和身体数据匹配相应的方程式进行计算。

另一方面，本申请提供一种网球发球训练系统，使用上述任意一项所述的网球发球技术训练方法，采用如下的技术方案：

一种网球发球训练系统，包括：

数据采集模块，所述数据采集模块用于采集运动人员的发球数据、身体数据以及发球的落点和球速数据；

数据整理模块，所述数据整理模块用于整理数据采集模块所采集的数据；

数据计算模块，所述数据计算模块用于对数据整理模块整理的数据进行计算获得计算结果，并能够通过计算结果和采集并整理后的数据进行比对；

反馈模块，能够将数据计算模块比对数据的结果进行反馈。

通过采用上述技术方案，用于将网球发球技术的训练方法实际运用起来，利用训练系统的数据采集模块能够用于采集所需的数据，通过数据整理模块和数据计算模块可以对所采集的数据进行整理和计算，从而获取相应的方程式，并能和训练人员采集的数据进行比对，在通过反馈模块及时将计算结果和训练人员采集的数据比对后反馈给训练人员，从而提供改进建议。

可选的，所述数据采集模块包括高速摄像采集模块以及传感器采集模块；

所述高速摄像采集模块包括设置在球场上的多台能够高速运动的摄像机，所述高速摄像模块用于采集运动人员每次发球的击球点的三维位置，以及对应发球的落点和球速；

所述传感器采集模块设置在球拍和/或运动人员上，用于采集发球时球拍的旋转角度，以及击球瞬间球拍的旋转角速度及挥速。

通过采用上述技术方案，数据采集模块通过传感器采集模块能够采集运动人员和训练人员的挥拍数据情况，高速摄像模块能够采集网球的运动轨迹以及网球的球速。

可选的，所述数据计算模块根据获取的初始数据计算获得落点偏度回归方程式、落点深度回归方程式及球速回归方程式；

所述数据计算模块还包括数据输入模块，数据输入模块能够用于输入数据。

通过采用上述技术方案，设置数据输入模块，使得数据不仅仅只能通过采集的方式进行记录，当需要设置预定落点范围和预定的球速范围时，可以通过数据输入模块输入数据的方式进行记录、计算和比对。

可选的，所述反馈模块包括图像显示模块和/或语音播报模块。

通过采用上述技术方案，通过图像显示模块和语音播报模块或者两者之一，可以将所获取的数据，以及对比情况展示给训练人员，对于训练人员的改进计划和改进建议也可以通过上述的反馈模块进行反馈。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益效果：

1.通过提前获取运动人员的发球数据和击球的数据可以获得计算获得落点偏度回归方程式、落点深度回归方程式及球速回归方程式，以得到发球落点和球速与测量数据之间的关系，当训练人员想要获得指定的落点位置范围和球速范围时，可以通过反向计算各个发球的数据，从而反馈给训练人员，用于提供规范训练的建议；

2.测试时至少两组能够提升每个记录人员数据的真实性和稳定性，并且通过不同的人进行测试，使得所得到的能够用于计算的数据量更大，计算得到的结果能够更接近平均水平；

3.通过采集的发球数据和运动人员身体数据，将运动人员的数据进行分组后，将每组采集到的发球数据以及落点数据、球速数据单独进行计算，能够根据训练人员不同的身体条件和身体数据匹配相应的方程式进行计算；

4.通过设置发球训练系统，能够用于将网球发球技术的训练方法实际运用起来。

附图说明

图1是本申请实施例1网球发球训练系统运行的流程图；

图2是本申请实施例2的步骤示意图；

图3是本申请显示部分待采集数据的示意图；

图4是本申请显示另一部分待采集数据的示意图。

附图标记说明：1、数据采集模块；11、高速摄像模块；12、传感器采集模块；2、数据整理模块；3、数据计算模块；31、数据输入模块；4、反馈模块；41、图像显示模块；42、语音播报模块；5、落点偏度X坐标；6、落点深度Y坐标。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

实施例1：

本申请实施例公开的一种网球发球训练系统，设置在网球场上以及网球场的周边区域，参照图1，包括数据采集模块1，数据采集模块1包括高速摄像模块11和传感器采集模块12，高速摄像模块11包括设置在网球场周边以及网球场顶部能够高速移动和运行的摄像机，本申请摄像机设置为八个，通过高速摄像模块11在球场空间建立三维坐标，能够对网球运行情况、运动人员运动状况和球拍运动状况进行数据的采集。

传感器采集模块12包括设置在球拍、和球场上的多个传感器，必要时也包括供运动人员穿戴的带有传感器的装备，通过传感器模块和高速摄像模块11可以对发球过程中球拍的各项数据进行记录。高速摄像模块11和传感器采集模块12均为常规手段，具体实现方式在此不做赘述。

参照图1，网球发球训练系统还包括数据整理模块2和数据计算模块3，数据整理模块2和数据计算模块3为计算机，用于收集整理数据采集模块1采集的数据，并且将采集的数据用于计算，数据计算模块3还包括数据输入模块31，设置数据输入模块31从而可以通过键盘手动输入的方式进行数据的补充并用于进行计算。

网球发球训练系统还包括反馈模块4，反馈模块4包括图像显示模块41或语音播报模块42，或者同时包括两者，图像显示模块41可以将计算结果和计算比对数据进行展示，具体实现方式可以为显示屏或者投影仪，语音播报模块42能够将计算结果和对比结果进行播报从而将数据信息反馈出去。

本申请实施例一种网球发球训练系统的实施原理为：通过数据采集模块1采集运动员的发球数据以及发球时的网球落点和球速的数据，并通过数据整理模块2整理、通过数据计算模块3计算获得相应的计算结果，再通过数据采集模块1采集训练人员的训练数据后，进行比对，将比对结构通过反馈模块4反馈给训练人员，从而获取发球的优化建议。

实施例2：

本申请还公开一种网球发球技术训练方法，使用实施例1中的网球发球训练系统，参照图1和图2，具体包括以下步骤：

S1：获取球场数据，例如球场内部各个区域的长度、宽度等数据，并利用网球发球训练系统在球场上建立三维坐标，以便对球场上各个位置的数据进行记录。

S2：获取运动人员的发球数据，运动人员可以是平常在运动场上进行运动和比赛的专业人员，也可以是邀请或者聘请的专门提供发球数据的专业人士；参照图3和图4，通过网球发球训练系统的数据采集模块1，收集发球过程中击球点位置，即击球点的X轴坐标、Y轴坐标和Z轴坐标；获取击球时的球拍所处的旋转角度，包括X轴旋转角、Y轴旋转角和Z轴旋转角的值；获取球拍在挥拍击球瞬间的角速度值，即包括X轴角速度、Y轴角速度和Z轴角速度的值，以及球拍在击球时瞬时的挥速，包括X轴挥速、Y轴挥速和Z轴挥速，通过整理后可以输入至数据计算模块3进行计算。

S3：在S2步骤的每次发球过程中，通过数据采集模块1可以获取每次发球的落点坐标以及落点球速，参照图3，落点坐标即包括落点偏度X坐标5和落点深度Y坐标6，使得每次发球的各项数据能够完整统计，通过数据整理模块2整理后通过输入至数据计算模块3计算。

S4：重复多次S2和S3的步骤，并且选取多个运动人员进行测试并记录数据，且每个运动人员至少测试两次。

为了减少不同性别，以及身高臂长等因素的影响，在进行S2步骤数据采集时，可以数据采集模块1采集的身高、臂长的影响因素以及性别的因素对运动人员进行分组，且对于不同组内的发球数据以及发球落点和球速数据单独统计。

S5：通过计算机对采集的数据进行计算，可以通过使用统计统计软件，对数据进行回归分析，从而获得落点偏度回归方程式、落点深度回归方程式及球速回归方程式，在本实施例中，可以使用SPSS软件进行数据的计算。

S6：在得出落点偏度回归方程式、落点深度回归方程式及球速回归方程式后，通过预定要达到的落点范围和落点处的球速，反向推导出发球时所需的击球点坐标范围、球拍击球过程的旋转角度范围、球拍击球时瞬时旋转角速度范围，以及击球时球拍的瞬时挥速范围；训练人员依照给出的参考要求可以进行多次发球试验，通过数据采集模块1采集训练人员发球的各个数据，并通过数据输入模块31输入训练人员预定的落点位置和落点球速数据进行比对，通过反馈模块4生成图像或者语言播报的形式，对训练人员的发球情况做出反馈。

最后通过具体的数据比对情况为训练人员的动作做出参考建议和改进计划，从而可以起到优化训练人员的发球动作和提高训练人员的发球水平的作用。

本申请实施例一种网球发球技术训练方法的实施原理为：将多个运动人员通过身高、臂长等数据划分为不同组，每组单独进行发球数据的测量，通过数据采集模块1获取每组人员的每次的发球数据，具体包括击球点坐标、球拍击球过程中转动的旋转角度、球拍的旋转角速度、球拍的瞬时挥速以及对应每次发球的落点位置和球速；

通过数据计算模块3计算获取每组落点偏度回归方程式、落点深度回归方程式及球速回归方程式；

依照训练人员预期的落点位置范围和落点的球速范围，反向推导计算出击球点坐标范围、球拍击球过程的旋转角度范围、球拍击球时瞬时旋转角速度范围，以及击球时球拍的瞬时挥速范围；

通过上述获得的具体数据范围，指导训练人员发球动作，让训练人员进行发球练习，获取训练人员的各项发球数据，及发球练习时的落点数据和球速情况；通过和反向推导出的数据范围进行比对，并通过反馈模块4进行反馈对比情况，从而获得训练人员的待改进问题点，从而针对性的对待改进点提供参考建议和改机计划建议。

实施例3：

本申请实施例公开一组通过实施例1系统和实施例2的方法获得的落点偏度回归方程式、落点深度回归方程式及球速回归方程式，具体如下：

获取的第一组测量数据如下(单位为国际单位，为方便计算未具体示出)：

获取的第二组数据如下(单位为国际单位，为方便计算未具体示出)：

通过两组数据可以获得各项回归方程式：

落点偏度X＝1.979*挥速Y–0.093*Z轴内旋速度+0.157*X轴内旋速度+184.257；

落点深度Y＝-3.892*挥速Y+2310.618；

球速V＝-0.779*挥速Z–Y轴内旋角*1.015–X轴内旋角*1.18+击球位置Z*52.642+28.939。

通过上述的回归方程式，在设定预定要达到的落点偏度、落点深度和球速范围后，可以通过反向获取各项数据，从而反馈给训练人员或者通过和训练人员发球采集的数据比对后反馈给训练人员，以便训练人员进行发球动作、各项身体能力的优化。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种网球发球技术训练方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：获取球场数据；

S2：获取运动人员发球数据，具体包括：

S21：获取发球时，击球点所在的三维坐标值；

S22：获取发球时，球拍击球过程中转动的旋转角度；

S23：获取发球时，球拍的旋转角速度；

S24：获取击球时，球拍的瞬时挥速；

S3：获取S2步骤中每次发球的落点位置和球速；

S4：重复多次S2和S3步骤，获取多组发球数据；

S5：计算并获取落点偏度回归方程式、落点深度回归方程式及球速回归方程式；

S6：通过预设落点位置和球速，并利用回归方程式进行计算和比对，做出发球动作优化建议。

2.根据权利要求1所述的一种网球发球技术训练方法，其特征在于：S2步骤获取的数据中，击球点的坐标值包括X轴坐标、Y轴坐标和Z轴坐标；

击球时的旋转角度包括X轴旋转角、Y轴旋转角和Z轴旋转角；

球拍的旋转角速度包括X轴角速度、Y轴角速度和Z轴角速度；

球拍的挥速包括X轴挥速、Y轴挥速和Z轴挥速。

3.根据权利要求1所述的一种网球发球技术训练方法，其特征在于：在S4步骤中，获取数据的方式为选取多个运动人员进行测试并记录数据，且每个运动人员至少测试两次。

4.根据权利要求1所述一种网球发球技术训练方法，其特征在于：其特征在于：S6具体还包括：

S61：规划预计要达到的落点位置范围和落点球速范围；

S62：通过回归方程，获取发球时所需的击球点坐标范围、球拍击球过程的旋转角度范围、球拍击球时瞬时旋转角速度范围，以及击球时球拍的瞬时挥速范围；

S63：通过S62的数据对训练人员的动作做出参考建议和改进计划建议。

5.根据权利要求1所述的一种网球发球技术训练方法，其特征在于：S2步骤还包括：

采集运动人员的身高、臂长以及挥拍速度，并根据上述数据进行分组，对不同组内的发球数据以及发球落点和球速数据单独计算回归方程式。

6.一种网球发球训练系统，使用如权利1-5任意一项所述的网球发球技术训练方法，其特征在于，包括：

数据采集模块（1），所述数据采集模块（1）用于采集运动人员的发球数据、身体数据以及发球的落点和球速数据；

数据整理模块（2），所述数据整理模块（2）用于整理数据采集模块（1）所采集的数据；

数据计算模块（3），所述数据计算模块（3）用于对数据整理模块（2）整理的数据进行计算获得计算结果，并能够通过计算结果和采集并整理后的数据进行比对；

反馈模块（4），能够将数据计算模块（3）比对数据的结果进行反馈。

7.根据权利要求6所述的一种网球发球训练系统，其特征在于：所述数据采集模块（1）包括高速摄像采集模块以及传感器采集模块（12）；

所述高速摄像采集模块包括设置在球场上的多台能够高速运动的摄像机，所述高速摄像模块（11）用于采集运动人员每次发球的击球点的三维位置，以及对应发球的落点和球速；

所述传感器采集模块（12）设置在球拍和/或运动人员上，用于采集发球时球拍的旋转角度，以及击球瞬间球拍的旋转角速度及挥速。

8.根据权利要求6所述的一种网球发球训练系统，其特征在于：所述数据计算模块（3）根据获取的初始数据计算获得落点偏度回归方程式、落点深度回归方程式及球速回归方程式；

所述数据计算模块（3）还包括数据输入模块（31），数据输入模块（31）能够用于输入数据。

9.根据权利要求6所述的一种网球发球训练系统，其特征在于：所述反馈模块（4）包括图像显示模块（41）和/或语音播报模块（42）。

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