基于可吸附注塑型双凹圆乒乓球打乒乓球拍设计与预测模型的研究与分析＊

苟小平，张万军，张 峰，张景轩，张景怡，张景妍

（1.陇东学院 体育学院，甘肃 庆阳 745000；2.甘肃泽德电子技术有限公司，甘肃 天水 741003；3.兰州工业化设备有限公司，甘肃 兰州 730050）

1 问题的提出

设计的一种可吸附注塑型双凹圆乒乓球打乒乓球拍使得击打球更加容易而且自如[1-4]，该种球拍选材更加严格[5-6]：要求硬度高、弹性大、韧性好，持久耐磨性好，具有很强使用价值。甘肃泽德电子技术有限公司的教授级高级工程师、高级经济师、博士张万军研究了一些体育产品进行了试验数据及曲线模拟[7-30]。

在实验里建立预测碰撞运动学模型和物理模型，通过MATLAB 仿真。仿真结果表明：可吸附注塑型双凹圆乒乓球打乒乓球的模型结合实际情况，反映实际打乒乓球的运动轨迹；这种可吸附注塑型双凹圆乒乓球打乒乓球拍在陇东学院体育学院进行试验取得良好效果，在其他地方使用具有较强的借鉴意义。

2 可吸附注塑型双凹圆乒乓球打乒乓球拍设计的结构特点

可吸附注塑型双凹圆乒乓球打乒乓球拍的三维结构图如图1 所示。该教练器的结构简单，制造方便。增强体育锻炼者学习的兴趣，课外训练更安全可靠。

图1 可吸附注塑型双凹圆乒乓球拍

从图1 中可以看出，可吸附注塑型双凹圆乒乓球拍由以下结构组成：（1）可吸附注塑型双凹圆乒乓球的隔板凹面中心；（2）可吸附注塑型双凹圆乒乓球的隔板凹面上缘；（3）可吸附注塑型双凹圆乒乓球的凹槽把手。

3 可吸附注塑型双凹圆乒乓球拍的模型研究

可吸附注塑型双凹圆乒乓球在空中运动过程中：受到可吸附注塑型双凹圆乒乓球的重力G=M·g和可吸附注塑型双凹圆乒乓球的阻力F=l·v2，其中：M 为可吸附注塑型双凹圆乒乓球的质量，g 为可吸附注塑型双凹圆乒乓球的重力加速度，l 为可吸附注塑型双凹圆乒乓球的空气阻力系数。可吸附注塑型双凹圆乒乓球的模型。

为了准确地预测可吸附注塑型双凹圆乒乓球的运动轨迹，需要对可吸附注塑型双凹圆乒乓球与桌面的碰撞进行建模。

式中：νxout，νyout碰撞的x，y 输出速度,lx，ly碰撞的x，y 输出距离νxin，νxin，碰撞的x，y 输入速度，Bx，By碰撞的x，y 初始距离。

4 结果与分析

首先，分析了可吸附注塑型双凹圆乒乓球碰撞的运动学模型和物理模型在可吸附注塑型双凹圆乒乓球飞行轨迹预测中的应用。其次，对可吸附注塑型双凹圆乒乓球飞行轨迹预测的运动学模型算法进行了改进。通过MATLAB 仿真，实验结果表明预测效果很好，如图2，图3 所示。

图2 训练交叉的正太分布的检验分析1（n=94）

图3 训练交叉的正太分布的检验分析2（n=94）

实验结果表明：可以更准确地预测可吸附注塑型双凹圆乒乓球的运动轨迹，满足可吸附注塑型双凹圆乒乓球运动的要求。

5 结论

可吸附注塑型双凹圆乒乓球球拍，在实验里建立预测碰撞运动学模型和物理模型，通过MATLAB仿真。仿真结果表明：本文可吸附注塑型双凹圆乒乓球打乒乓球的模型结合实际情况，反映实际打乒乓球的运动轨迹；这种可吸附注塑型双凹圆乒乓球打乒乓球拍在陇东学院体育学院进行试验取得良好效果，在其他地方使用具有较强的借鉴意义。