训练|传感器智能测量“精确到肌肉” 4项指标进入国家队评分表运动学|测量|指标|肌肉|霍波-四川龙网

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图为2021-2022赛季国际雪联单板滑雪U型场地与坡面障碍技巧世界杯瑞士拉克斯站,中国选手苏翊鸣(左)和任子妍(右)分别在比赛中。新华社发

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霍波　北京理工大学宇航学院副院长、科技冬奥专项项目负责人。针对冰雪项目,发展运动学、动力学、生理功能监测和分析技术,建立骨骼肌肉生物力学模型和分析方法,将人体动力学分析方法相关成果运用于雪车、雪橇等国家队备战训练中。

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张海洋　北京理工大学光电学院副教授,他主导建立的运动信息多源实时采集与显示系统,帮助教练员纠正训练动作和提高训练效率,已应用于国家队的日常训练。
北京冬奥会脚步临近,赛场上运动员奋力拼搏,背后也少不了各国高科技的比拼。
4年过去,2021年7月,北理工宇航学院副院长同时也是科技冬奥项目负责人的霍波教授从体育总局冬季运动管理中心接过一份聘书,正式成为18位“中国冰雪科学家”中的一员。他所在的团队凭借“精确到肌肉”的冬季运动智能训练系统,改变了此前裁判员打分主要靠主观判断难度系数的历史,推出的4项量化指标进入了国家队评分表。
“国家队需要什么和我们能做什么结合起来,不断碰撞出服务场景。 ”北理工光电学院副教授张海洋告诉南都采访人员。和霍波团队一样,他所在的课题组跟随国家队四处服务,把科研实验室搬到了赛场上。霍波、张海洋这样的科学家团队被称为冰雪运动背后的“最强大脑”,他们如何助力冬奥会备战取得优秀成绩?南都采访人员和他们聊了聊。
工作
“体育界需要科技介入”
南都:北理工承担了科技部“科技冬奥”专项“国家科学化训练基地建设关键技术研究与示范”项目,你的团队主要负责哪些工作?
霍波:我的课题组之前主要做骨骼力学和细胞力学,是偏基础的研究。 2017年,国家体育总局向全国理工高校发出号召,“体育界需要科技的介入” 。我们从那时候起开始跟体育界合作,把生物力学的一些技术应用到体育运动员科学化训练上面,到现在已经有四年时间。整个项目共有6个课题,我是项目负责人,具体负责研发“冬季项目训练智能管理系统” 。
我们主要关注几个冬奥项目的关键问题。比如高山滑雪的运动员绕旗门的回转动作,还有越野滑雪中上坡的二步交替滑行技术、平地和下坡的同时推进滑行技术,跳台滑雪的起跳角度和飞行姿态,速度滑冰的入弯道技术,怎么控制离心力、怎么蹬冰,都对最后的成绩非常关键。
对于运动员来说,提高成绩至关重要。影响成绩的因素,可以被拆解为三部分:人、机、环。人就是运动员因素,包括动作姿态、生理参数和机体损伤；机指的是运动器械,比如滑板的变形、振动和摩擦阻力,雪杖的强度、变形和支撑力。环也就是环境因素,比如空气阻力、风速、风向,赛道的坡度、长度、回转曲率等。我们课题的主旨就是在运动员训练和比赛中考虑以上因素,设计新型的训练装置和运动器械,优化运动员动作姿态,最终提高运动成绩。
张海洋:我来自冬季项目场景三维感知及重建技术课题组,在6个课题中负责比较前期的数据。我们课题组通过无人机机载激光雷达的方式,从赛道上面飞过,利用激光点可以很精确地得到赛场的三维情报数据,加上使用航拍相机,把可见光的图像和激光点结合到一起,测量出赛场的真实情况。

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