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鞭子模型和人体鞭甩模型 很多运动都有强调鞭打发力，像投掷，拳击，散打里面的鞭腿，还有羽毛球挥拍
这里只讨论如何达到尽量大的发力效果和高效传递，不讨论一致性，多样性等方面。然后比较具体的发力我也不懂，只讲理论（甚至可能有错哈）。但哪怕不讲细节，也能看出有的人发力就是好，很漂亮，我想来想去，应该是发力强，同时传动效率高，浪费比较少，多余动作很少，看起来很干净。可能总的来看动作不大，但细看每个部位动作好像不小
我发现有相同之处，也有不同的地方
不同之处 鞭子只能被动传递动能与动量；人体可以主动发力，主动增加动能 鞭子内部阻力很小，很柔软，传动效率很高；人体内部阻力大，球拍的空气阻力也很大，不主动发力的话，能量衰减很厉害。
鞭子没有节，没有明显的边界，渐变很均匀，整个传递过程中只有拉拽和摆动，只有拉力存在 而人体往往是一节一节的，存在骨骼，而且关节的方向千奇百怪，还大量涉及到扭转，力量很多时候是扭力，比方说髋部逆时针旋转，手臂顺时针的内旋
相同之处 都像一个波浪，是一个机械波在传递 每一小段都从上一段获取能量，再传递给下一段，回归静止，每一段都是下一段的支撑，随着过程中每一段的重量越来越小，速度越来越快
’你必须非常用力，才能看起来毫不费力’ 好鸡汤哦，不过没准还真是 很多高手打球看起来很放松，自己也说没发力啊，但你问他发力还能再猛些吗，他也只能说不行
——刘辉
我还没那么厉害，没法体会，我的猜测是，这和鞭子一样，鞭子也没发力，鞭子只能传递能量，但传递的很完美，效率很高，也许更多的发力反而破坏了发力效率
还有一个猜测是这是肌肉的牵张反射出力，肌肉突然感受到被快速拉长了，于是发起紧急收缩，这个超等长收缩过程没经大脑，所以他说没发力
牵张反射 肌肉依赖一种叫作“牵张反射”的机制进行自我保护。只要过度拉伸肌肉纤维（不管是因为动作过快还是过强），神经就会发射信号使肌肉收缩。本体感受器（肌梭）分布在我们的肌肉和肌腱里面，感受肌肉的长度。如果肌肉被拉长的幅度过大，或者是速度比较快，都会造成感受器受到刺激，它就会把刺激传递给我们的中枢神经，中枢神经认为肌肉被拉长了，可能会存在一些潜在的损伤风险，就会发出指令，让这个肌肉保护性的收缩，去抵抗过度拉长的情况，所以这个过程就叫做肌肉的牵张反射。 刚开始拉伸的时候，肌肉往往收的特别紧，持续一段时间之后（约15秒），保护性收缩会被另一个机制抑制，慢慢放松下来
牵张反射是不需要经过大脑皮质层的，它属于皮质下反射，只传递到脊髓。不经大脑，也许这就是他们觉得没出力的原因之一
肌肉是弹簧（很大程度上） 肌肉模型，附有simulink模型，应该可以跑起来（我还没用这个）
也许专业运动员能更好的控制肌肉的收缩和放松。要出力时，信号更强烈，要放松时，能更好的放松，对比度更强，时序组织也更好
超等长收缩与蓄能 肌肉可以发出比平时更大的力量，输出更强的能量，如果你在收缩前先拉长它的话。它可以蓄力反弹，表现的如同橡皮筋，先快速拉长，积蓄能量，再叠加到发出的力量上，更快速的反弹，但是不能停顿。停顿的话，这些能量会显著衰减，变成热量损失掉
在说什么是阻抗前，先卖个关子，看看什么是阻抗匹配 阻抗匹配 一拳打到棉花上和一拳打到铁板上，都是阻抗不匹配；打实了的感觉你一定体验过，那就是匹配了
工作中你碰到一个任务：任务太简单，感觉大材小用；任务太困难，难以推进；难度刚刚好，有挑战，却能有效推进，你很有成就感，匹配啦
实际上你很可能在高中物理学过简单的阻抗匹配了 - 完全弹性碰撞，即没有任何阻性存在。大球撞小球后，大球会继续往前跑；小球撞大球，小球会往回跑。这两都不是完美的能量传递。只有当两个一样的小球碰撞，才会完美的传递所有能量到第二个小球
- 电源驱动负载，电源不完美存在内部电阻。如果负载小，功耗会浪费在电源内部；负载大则推不动。当且仅当外部负载和内部电阻相等时，负载能从电源获得最大能量。
这几个都是阻抗匹配的简单案例。到大学以后，我们做了扩展，负载不仅仅有阻力，还有抵抗。运动不仅仅有匀速运动，也有任意变速运动（可以线性展开为无数正弦运动，傅里叶变换！）
下面摘出一些有用的思想： 如果我们需要输出电流大，则选择小的负载R；如果我们需要输出电压大，则选择大的负载R；如果我们需要输出功率最大，则选择跟信号源内阻匹配的电阻R
在高频电路中，我们还必须考虑反射的问题。当信号的频率很高时，则信号的波长就很短，当波长短得跟传输线长度可以比拟时，反射信号叠加在原信号上将会改变原信号的形状
因而电抗电路要做到匹配比纯电阻电路要复杂一些，除了输入和输出电路中的电阻成分要求相等外，还要求电抗成分大小相等符号相反（共轭匹配）；或者电阻成分和电抗成分均分别相等（无反射匹配）
如果阻抗不匹配会有什么不良后果呢？如果不匹配，则会形成反射，能量传递不过去，降低效率；会在传输线上形成驻波（简单的理解，就是有些地方信号强，有些地方信号弱），导致传输线的有效功率容量降低；功率发射不出去，甚至会损坏发射设备。如果是电路板上的高速信号线与负载阻抗不匹配时，会产生震荡，辐射干扰等
阻抗不匹配的时候，波动会被反射，反射系数可以由该处阻抗差异（如说拍子的阻抗和手部的阻抗）计算得到 
如果你人高马大，那拿着超轻拍就难以完全发挥力量，苗条还拿二姐夫，就不是人甩拍子而是拍子甩人。我拿着进攻拍，杀球还没有平衡拍给力。打网球这么重的负载，羽毛球拍就不合适，二姐夫也不合适。这些道理不仅仅是体现在人和球拍之间，也体现在各个肢体关节之间，只不过换手臂麻烦多了
阻抗匹配时，可以从驱动源获取最大输出（共轭匹配），或者实现传递网络的无损传递（无反射匹配），而这就是鞭打发力
这也是鞭子相当完美的原因，简单均匀的渐变，没有突然的边界。 球拍轻与重，应该会有一个最优位置，在中间。人体，与球拍，球之间，尽量均匀的渐变，如果可能，按照公式可以对某一频段（或者说发力时长）实现完美的匹配
发力要短促，不要发散，那会降低传递效率，动能不集中即浪费
参考
阻抗是什么 阻抗是电学概念，就是电阻，电感和电容在某一频段的阻力与抵抗，但是大学专业学控制科学的时候学了微分方程，发现力学也是这样
四大天王有5个，二阶惯性环节有3项： 惯性，阻力，弹性 阻抗就是这三个，不是一个简单的数字，而是一个复杂的数字：复数，复数很适合表示一维震荡，这玩意配上线性系统，拉普拉斯变换简直神了，可以处理任意信号，不限于直流和交流信号
漫长的岁月中，无数学者搞了很多高深的研究，复数、微积分、拉普拉斯变换，现在波士顿动力的机器人都会后空翻了，教会机器人发力才是真的懂发力。可以复制，不搞玄学
阻抗是 Z=阻性+感性+容性 = a + bi 其中 a 是实际的数字，是阻性负载。 bi 是虚幻的数字，是 容性+感性 负载。 i就是基本的虚数，就是-1的开根号，能很好的表示运动速度和力的滞后情况，即相位。对于纯惯性，速度会滞后受力90度，即 i
前面提过，电学和力学的模型一致，微分方程一模一样，再加上物理的标准单位制，使得电学的知识能轻易迁移到力学上，电学三种基本元件，电阻，电感，电容，力学上也是，阻尼，惯性，弹性。 1公斤的惯性和1亨利电感的惯性，受到1牛顿推力或者1伏特电压的驱动，表现是一模一样的
以球拍为例 阻尼主要来自拍头的空气阻力，小部分来自中杆的内部阻力 阻尼太大时大家会说木，没弹性；太弹的时候很少，不过也有人抱怨弹性溢出
惯性主要来自于拍头重量，大的拍头重量能存储更多动能，但充能也更慢。 太重时大家会说太笨拙，太轻的时候，大家说难借力。
容性（弹性）主要来自于中杆的软硬，越软能存储更多弹性势能，但充能也更慢。 太软时大家会说发力不直接，太硬时，大家说难以打出形变。
鞭甩发力的仿真
希望拍头速度尽量高，但是并不是消耗在空气阻力上，所以只希望高那么一会儿。要怎么仿真得到球拍的速度曲线呢？
力学建模很复杂，但是电路也是。我们既然知道三个无源线性器件一一对应，惯性即电感，弹性即电容，阻力即电阻，就可以搭建混联电路进行模拟，对了，压力即电压，速度即电流。对一个弹性物体施加驱动力，他的速度就是驱动力除以其阻抗。对多个弹性体施加压力，这几个弹性体的速度就是当前流经该元件的电流，弹性体之间的相互作用力就是节点电压
其实也可以直接搞力学建模的，MATLAB其实很适合干这个 不过用电学建模可以利用这个网页及工具做阻抗匹配，反正都是ode45解微分方程，单位还互换
按照这个教程，我发现： 多级匹配网络就是鞭子的模型，鞭子有很多级，每级都在按比例变轻，按比例变软，维持谐振频率不变，各级之间零反射不发散；阻抗逐渐下降使得每级的速度都在提升，尽管每级的力度都在下降，这和杠杆的效果是一样的，力度换速度。区别在于，匹配网络没有支点存在，传递会滞后
我搭建了一个三级阻抗匹配网络，加入了一些自己的理解
可以看到，每级的速度都在滞后，速度形状类似，但大小在变大，前级能量很好的传递到了后级。后级速度达到最大时，前级速度回落接近于0
和平时对鞭子的认知一致
放松，每次一小块，避免贪多嚼不烂，也避免阻抗不匹配 理想情况是没一级都尽可能小，所以要放松肌肉。如果肌肉不够放松，就会导致下面一级加速之后两级的结构，导致这两级的速度都不太够，外面看起来就不够流畅，就像鞭子上突然有一节硬块一样
就像房地产，快进快出，一次充分搞好一个项目。这个机械波在身体上传递，他的波长要短，所谓发力集中
以胸肌为例 胸大肌连接着胸腔和大臂，它收缩时能使大臂内收和内旋，而当大臂外旋时，胸肌被拉长
预先拉紧胸肌，蹬转然后卷腹，带动整个胸腔运动，过程中由于手臂惯性，还有身体大臂小臂之间两个夹角，手臂稍微落后，让大臂稍微外旋，胸肌被进一步拉长到其极限位置，大部分能量传递过去，小部分能量会被存储随后释放出来，导致整个手臂内旋跟上
以球拍为例 拍头靠中杆连接着手柄，中杆很有弹性，而拍头有很大风阻和惯性。手柄加速后，中杆弯曲蓄能，拍头落后。随后，拍头速度跟上，能量由中杆弹性负载 传递到拍头惯性负载
阻抗匹配意味着谐振，各级都是同一个频率的，包括球拍与人体 而不谐振会是这样的 - 拍头重或者中杆软，或者两则兼有。中杆还未伸直，拍头还没能完成加速，身体发力却早早停下了，中杆存储的能量一部分去加速拍头，一部分却去拖动失去动力的手部了。
- 拍头轻或者中杆硬，或者两则兼有。尽管手部还在继续发力，拍头却过早赶上了，开始减速。
应用于改善动作
拍摄慢动作视频，观察一个动作之后，肢体是继续往前，还是掉头往后运动，前者说明肢体惯性过强而力量传递不够，后者说明肢体惯性偏少而力量传递太多
通常会是前者，而这说明动能未能充分转移，连接下一级的肌肉力量需要加强
后者的话，试着减轻下一级的重量(选拍子不要自尊太强硬挑大杀器，匹配才好)
可以调节杠杆的大小，比如中杆于小臂的夹角，夹角越大杠杆越大，同样的小臂旋转速度，角度越大，拍头速度越快。同理有大臂小臂之间的夹角
最终，一个好的匹配会导致中间传递环节只有很小的动能残留，即动作很干净
一个反向应用是故意不匹配，破坏鞭打发力，以实现收吊 冻结手臂，锁住手腕和手指，使得阻抗不匹配，反射身体已经发出去的力量，故意降低传导效率，使得一个明明大发力的动作，打出一个小力的收吊
直接上刘辉教练视频 刘辉羽毛球直播2022-11-19：收吊教学
本帖最后由 wanglin406 于 2024-5-3 10:36 编辑
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发表于 2024-4-20 14:03:21
