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冬奥来了丨帮助运动员体能训练的“肌电设备”

穿戴上肌电设备,将电极片贴在肌肉的皮肤表面,随着运动员肢体摆动,监测屏幕上实时显示传感器采集到的电信号波形轨迹……这是北京理工大学开发的帮助提升运动员体能训练效果的“冬季项目智能训练管理系统”。

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“这套肌电设备应用于冬奥会运动员的体能训练。电极片贴在运动员不同位置的皮肤上,可监测运动过程中相应肌肉被激活的程度和顺序。”北京理工大学宇航学院教授霍波在接受《中国电子报》记者采访时说,“我们根据这些信息可以计算出肌力,之后把数据反馈给运动员的体能教练,这样他们能更有针对性地指导运动员锻炼需要增强的肌肉群。” 

还有99天,万众期待的北京冬奥会就要开幕了。如果说起大家最爱看的冰雪运动项目,很多小伙伴们肯定会首选单板/自由式滑雪大跳台。比赛时,选手从高处滑行而下,通过大跳台起跳,在空中表演各种空翻、回转等动作,可以说是最具观赏性、最激动人心的雪上技巧类项目之一。

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那么问题来了,单板/自由式滑雪大跳台分别在2018年和2022年才成为冬奥会正式项目,针对大跳台项目的运动学及动力学分析较为缺乏,仅依靠教练员的经验以及运动员的自身感觉改进动作,改进效果十分有限。

针对备战北京冬奥会的需求,北京理工大学承担了“科技冬奥”专项中的“国家科学化训练基地建设关键技术研究与示范”项目。作为项目负责人,霍波带领人体运动力学团队针对高山滑雪、越野滑雪、跳台滑雪、速度滑冰等4类冬季运动项目,基于三维动作捕捉和自动识别技术、空气动力学实验和模拟技术、生理传感器技术、肌骨动力学分析技术等技术研发了“冬季项目智能训练管理系统”。

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高山滑雪如何快速绕过旗门?越野滑雪用什么姿态最省力?跳台滑雪用何种姿势起跳最好?速度滑冰如何训练过弯道技术?“冬季项目智能训练管理系统”除了管理肌肉得心应手,为运动员提供个性化、智能化的训练方案也是不在话下。

通过训练场地上安装的多组高速相机以及拥有近百个传感器的超薄压力鞋垫等一系列“黑科技”,系统可以实时采集不同运动项目下运动员的三维姿态参数以及该动作下所产生的地面反作用力、空气阻力等,形成该运动员的动力学数据库,为后续的运动生物力学分析及训练方案的制订提供支持。

科技手段可以为运动员的科学化训练提供支持,而教练员和运动员在运动项目上需要解决的实际问题又为科研成果的应用指明了方向。北京冬奥会上,首钢滑雪大跳台将产生4块金牌,届时让我们一睹“调教”肌肉带来的惊喜。

责任编辑:赵晨


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