《移动式网球技术训练模拟器的研制与应用》
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摘 要：研制移动式网球技术训练模拟器,用来辅助高校网球教学和训练,该模拟器具有反复练习设定的击球技术和动作;读取击球效果记录仪储存的本次训练成果统计数据;网球击打在倾斜的弹性板上会使回弹球速减慢,有利于二次击打;任意迁移等功能,有效的缓解高校网球教学班人多,场地少,教练少的矛盾,是一种值得推广的网球教学和训练的新装备.
关键词：移动式;网球技术;训练模拟器
中图分类号：G845 文献标志码：A文章编号：2095-2945（2020）10-0036-03
Abstract： This paper develops mobile tennis training simulator to assist tennis teaching and training in colleges and universities. This simulator has such functions as repeatedly practicing on set shot techniques and actions, reading the statistics of the training results stored by the batting effect recorder, slowing down the speed of the rebound ball when a tennis is hitting a tennis ball on a slanted elastic plate to facilitate the second hitting, and arbitrary migration, thereby can effectively alleviate the contradiction of college tennis teaching classes with many people, less venues, and fewer coaches. It is a new equipment that is worthy of promotion for tennis teaching and training.
Keywords： mobile; tennis technique; training simulator
网球运动是一项高雅及充满趣味的对抗性运动,修养和素质是其文化内涵的综合体现,同时具有动作舒展大方、娱乐性、观赏性、健身性强的特点,是在体育、健身、休闲、社交等实践活动中发展起来的现代新兴运动项目.
网球运动专业性强,技术难点突出,但它却越来越为大众所喜爱,尤其是高校学生普遍欢迎和热爱的体育运动项目之一.但是网球场地建设投资大、占地也大,所以不能满足爱好者的需求,特别是难以满足高校的网球教学活动的开展.针对網球教学和训练的难题,研制移动式网球技术训练模拟器,用来辅助高校网球教学和训练,解决高校网球教学班人多,场地少,教练少的问题,获得了令人满意的成效.
1 移动式网球技术训练模拟器的结构及组成
移动式网球技术训练模拟器由支脚1、球网2、柱销3、装饰面4、框架5、弹性板6、噪声传感器7、击球效果记录仪8、支架9、牵拉折叠板10组成,结构详见图1.其特征在于：在支脚1处装有球网2,落网球不会反弹到击球位置被二次击打;在支脚1上部装有框架5,在框架5上安装6块弹性板6,采用沉头螺栓连接,组成一面墙,板与板间有2mm的间隙,防止板与板内的声音互相传递,每块弹性板6均是击球的目标区域;在弹性板6组成的墙表面粘贴一层装饰面4,提高墙面的平整度;在框架5上方采用柱销3连接支架9,牵拉折叠板10采用柱销3与支架9和支脚1连接,支架9为一边,框架5和支脚1组成一边,构成稳定的三角形,安放在场地上不倾倒;在每块弹性板6处装设一个噪声传感器7,噪声传感器7装在一个密封的盒子里,防止外界声源干扰;在框架5下方装设一个击球效果记录仪8,击球效果记录仪8采用导线与6个噪声传感器7连接,击打在弹性板6上的网球撞击力产生的响声会传到噪声传感器7上,然后,信号通过导线传输到击球效果记录仪8,经过处理、比较、运算、取值、显示和储存,将击球的区域编号和力量值储存在击球效果记录仪8内,供事后读取、分析用.
2 击球效果记录仪的研制
2.1 MCU选型
采用ATMEL公司的R单片机Atmega2560-8bit作为主控芯片.该芯片拥有16路AD输入接口,10位的分辨率,可以把收0到5V的模拟信号转换成0～1023的数字量,同时可以通过改变AREF接口的电压来调整输入的模拟信号的上限.
2.2 噪声传感器
采用驻极体作为检测装置.因为球在撞击检测板所产生的声音频率变化不大,故程序上不需要将驻极体产生的AD值转换成具体的分贝大小,只需要知道驻极体产生的AD值就可以判断检测板是否被球击中.为更好的应对外部环境声音对传感器产生影响,在放大电路上采用电位器代替固定电阻,方便调整电压放大倍数.
2.3 初始化过程
设置串口的波特率,初始化显示屏的显示内容.同时连续采集10次各个AD端口的值,并且在采集过程中所获得的各个端口的最大值和最小值记录下来,作为主程序判断所需要使用的阈值.
2.4 显示装置
循环采集各个AD端口的值,并与之前各端口在初始化采集到的阈值进行比较.当有某个端口的当前AD值超出阈值范围时,即表示有测试版被击中.然后继续采集各个AD端口的值,并不断更新采集到的各AD端口的最大值和最小值.当有所有采集到的所有AD端口的值都回到阈值范围内且2s内都没有超出阈值,即表示击球结束.这个时候计算各个AD端口的采集到的最大值与最小值之间的差值.差值越大的表示球越靠近该驻极体所在的测试版,差值越小则表示求远离该驻极体所在的测试版.从中找出差值最大的AD端口,即表示该AD端口所对应的测试版被击中,然后通过显示器将测试版的编号显示出来.最后从主程序开始处执行新的循环（如图2、图3所示）.
2.5 主程序
采用USART HMI触摸屏作为显示装置,该屏幕编程简单,界面美观,只需要使用串口即可以实现显示内容的控制.
3 功能和使用说明
训练前的准备,将移动式网球技术训练模拟器安放在训练场地上,由于框架倾斜一定角度,网球击打在弹性板上会产生一个向上的分力,使回弹球速减慢,更有利于初学者的练习,受训者站到擊球的合适位置,并备有多球的球筐.训练时,每组动作训练10个球,受训者按教练要求的动作将网球击打到目标区域上,以此连续练习设定的击球技术和动作;训练结束,读取击球效果记录仪储存的本次训练击中目标区域的次数,对本次训练成果进行统计与评价,以利改进;在训练中,由于动作的失误,将球击到球网上,或击不中目标区域而飞向侧旁,该球无成绩.
4 移动式网球技术训练模拟器的应用及效果
移动式网球技术训练模拟器试制成功后,我们在广西医科大学进行了教学实验研究,以大二网球选修班为研究对象,实验前,网球选修班的学生都是初学者,网球技术为零基础,一班20名女生,作为对照组,二班20名女生,作为实验组.通过一个学期的教学实验,现将实验结果总结如下：
4.1 提高了网球学习的兴趣和信心
初学者在场上对打练习,因大部分时间都在捡球,使学生对继续练习网球丧失了信心;因场地不够,教练缺乏,练习机会少,也挫伤了学生的学习积极性.实验组的学生借助网球训练模拟器自主练习,不受场地限制,练习机会增多,击球次数增多,成功的体验增多,学习的信心得到增强;网球训练模拟器还具有拦截飞球的功能,能让学生不用顾忌捡球,随心所欲的去完成击球练习,提高了学生学习网球的兴趣.
4.2 降低教学难度,提高教学效果
常规的教学方法中,都采用多球教学法,老师抛球,学生按要求的动作反复练习,没有来回练习,学生也不能独自练习.实验组的学生借助网球训练模拟器,按要求的动作自主练习,与对照组相比：学生有了多拍击球,练习强度大,球感提升很快;学生反复练习设定的击球技术和动作,有利网球技术的巩固和提高;学生击打反弹球,有利于动作与步法的配合训练,有助于判断网球的反弹路线、距离,提升学生对球的控制能力;学生自主练习,老师可以针对学生的特点,设置适应性教练方案.总之,实验结果表明：学生借助网球训练模拟器自主练习,降低了网球学习的难度,提高了网球课的教学效果.
5 结束语
学生借助网球训练模拟器自主练习,提高了学生的学习兴趣和信心,降低了网球学习的难度,提高了网球课的教学效果.将移动式网球技术训练模拟器在高校和网球教学机构中推广应用,能因地制宜的解决网球技术及动作训练的场地和器材,能缓解高校网球教学班人多场地少,教练少的矛盾,能有效地促进网球运动的发展,并将获得显著的经济效益和社会效益.
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此文结论:此文为一篇关于网球方面的大学硕士和本科毕业论文以及训练相关网球论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料.
网球引用文献:
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