茍小平 ,張萬軍，張 峰 ,張景軒 ,張景怡 ,張景妍

（1.甘肅澤德電子技術(shù)有限公司，甘肅 天水 741003；2.隴東學(xué)院 體育學(xué)院，甘肅 慶陽 745000；3.蘭州工業(yè)化設(shè)備有限公司，甘肅 蘭州 730050）

1 問題的提出

近年來，標(biāo)槍投擲及比賽出現(xiàn)后退的現(xiàn)象，其中原因諸多，鉛球投擲技術(shù)及動(dòng)作控制停滯不前[1-4]。本文提出了一種鉛球比賽投擲軌跡曲線控制的方法。建立了鉛球比賽投擲軌跡曲線控制的模型，使用Matlab 對實(shí)際曲線、標(biāo)槍比賽投擲軌跡曲線1、標(biāo)槍比賽投擲軌跡曲線2 進(jìn)行仿真。

近年來，有關(guān)學(xué)者研究的茍小平、張萬軍[5-32]等重點(diǎn)主要集中在進(jìn)行體育產(chǎn)品研制及插補(bǔ)曲線的應(yīng)用上[24-30]。

本文提出了一種鉛球比賽投擲軌跡曲線控制的方法。建立了鉛球比賽投擲軌跡曲線控制的模型，使用Matlab 對實(shí)際曲線、標(biāo)槍比賽投擲軌跡曲線1、標(biāo)槍比賽投擲軌跡曲線2 進(jìn)行仿真。仿真結(jié)果表明：鉛球比賽投擲軌跡曲線控制符合實(shí)際需要。該方法具有快速、準(zhǔn)確、平滑地判斷曲線軌跡的能力，為標(biāo)槍訓(xùn)練者提供了基本理論的研究基礎(chǔ)。曲線仿真驗(yàn)證了該方法的可行性和有效性，在其他的標(biāo)槍比賽中具有較強(qiáng)的借鑒意義。

2 鉛球比賽投擲模型

鉛球比賽投擲模型，如圖1 所示。

圖1 鉛球比賽投擲模型

鉛球比賽投擲模型函數(shù)為：

式（1）～（2）中：是標(biāo)槍初始速度；νx是ν 在水平方向上的分量：νy是ν 在豎直方向上的分量：α 是出手角度。

則有標(biāo)槍的水平位移和豎直位移為：

式（3）～（4）中：g 是重力加速度；h 是投射高度；t是標(biāo)槍運(yùn)行時(shí)間：x 是標(biāo)槍投擲的水平距離：y 是標(biāo)槍投擲的水平距離。

消去t，有：

令y=0，有：

舍去負(fù)值，有：

由式（1）～（8），完成鉛球比賽投擲模型的測試。

3 仿真與分析

鉛球比賽投擲模型及軌跡曲線測試的實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)為隴東學(xué)院體育學(xué)院，在隴東學(xué)院體育教師及學(xué)生進(jìn)行鉛球比賽投擲訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)。拍攝減肥運(yùn)動(dòng)和跑步機(jī)器人控制算法測試的照片，如圖2 所示。

圖2 鉛球比賽投擲模型及軌跡曲線測試照片

建立了鉛球比賽投擲軌跡曲線控制的模型，使用Matlab 對實(shí)際曲線、標(biāo)槍比賽投擲軌跡曲線1、標(biāo)槍比賽投擲軌跡曲線2 進(jìn)行仿真。標(biāo)槍測試軌跡仿真圖1、2、3，如圖3、圖4 和圖5 所示。

圖3 標(biāo)槍測試軌跡仿真圖1

圖4 標(biāo)槍測試軌跡仿真圖2

圖5 標(biāo)槍測試軌跡仿真圖3

由仿真圖3～5 可知：鉛球比賽投擲軌跡曲線控制符合實(shí)際需要。該方法具有快速、準(zhǔn)確、平滑地判斷曲線軌跡的能力，為標(biāo)槍訓(xùn)練者提供了基本理論的研究基礎(chǔ)。曲線仿真驗(yàn)證了該方法的可行性和有效性，在其他的標(biāo)槍比賽中具有較強(qiáng)的借鑒意義。

4 結(jié)論

本文提出了一種鉛球比賽投擲軌跡曲線控制的方法。建立了鉛球比賽投擲軌跡曲線控制的模型，使用Matlab 對實(shí)際曲線、標(biāo)槍比賽投擲軌跡曲線1、標(biāo)槍比賽投擲軌跡曲線2 進(jìn)行仿真。仿真結(jié)果表明：鉛球比賽投擲軌跡曲線控制符合實(shí)際需要。該方法具有快速、準(zhǔn)確、平滑地判斷曲線軌跡的能力，為標(biāo)槍訓(xùn)練者提供了基本理論的研究基礎(chǔ)。曲線仿真驗(yàn)證了該方法的可行性和有效性，在其他的標(biāo)槍比賽中具有較強(qiáng)的借鑒意義。