剛剛,中國隊首枚北京冬奧雪上獎牌誕生!北理工“數(shù)據(jù)管家”強助力!

北京理工大學
2022-2-11 11:10:10 文/劉若熙 圖/紀嘉澍
2月7日中午
北京冬奧會單板滑雪
男子坡面障礙技巧決賽
在張家口云頂滑雪公園落下帷幕
中國選手、17歲小將蘇翊鳴喜獲銀牌
取得中國該項目冬奧歷史最佳成績
2004年出生的蘇翊鳴是參賽的30名選手中最年輕的,并且是吉尼斯世界紀錄認證的“首位完成單板滑雪內(nèi)轉(zhuǎn)1980度抓板動作的運動員”。在蘇翊鳴備戰(zhàn)本次冬奧會過程中,北理工的科技力量提供了支持。
單板滑雪坡面障礙技巧
在單板滑雪的各種比賽類型中,坡面障礙技巧比賽以賽道長、連續(xù)設(shè)置多組跳臺和道具、充分展現(xiàn)單板動作技巧而成為最具觀賞性的比賽項目。比賽中,運動員在高速通過賽道上的各種障礙時,通過飛行、跳躍、翻騰、旋轉(zhuǎn)等技術(shù)動作,展示自己高超的技巧和創(chuàng)意。與其他項目不同,坡面障礙技巧的每個賽道的設(shè)計都是獨一無二的,因此,參賽者還需要具備很強的隨機應變的能力。
比賽地點
云頂滑雪公園舉行自由式滑雪及單板滑雪兩個分項20個小項的比賽,在自由式滑雪空中技巧、雪上技巧、U型場地、坡面障礙技巧、單板平行大回轉(zhuǎn)、障礙追逐6條賽道上,將產(chǎn)生20塊金牌。
單板滑雪坡面障礙技巧項目中
運動員依次通過
3個道具區(qū)域和3個跳臺區(qū)域
并完成一定難度的滑行或跳躍動作
通過選手完成動作的難度系數(shù)
以及完成情況進行打分
為了幫助中國隊
更加精準地找到不足
開展有針對性的訓練
北理工科研團隊
開發(fā)了一套“智慧系統(tǒng)”
為運動訓練帶來一本“數(shù)據(jù)帳”
自2021年4月至9月
跟隨國家隊在吉林長白山、四川成都
河北淶源為訓練提供科技助力
下面官微君就帶大家了解一下!
上崗!北理工“運動數(shù)據(jù)管家”
北京理工大學宇航學院霍波教授帶領(lǐng)的運動生物力學團隊開發(fā)了具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的冬季項目智能訓練管理系統(tǒng),該系統(tǒng)包含四個子系統(tǒng):一是運動員姿態(tài)測量及識別系統(tǒng),二是空氣動力學實驗測量及數(shù)值模擬系統(tǒng),三是生理參數(shù)柔性傳感器實時監(jiān)測系統(tǒng),四是綜合考慮姿態(tài)、外力、生理功能的運動生物力學分析系統(tǒng)。該系統(tǒng)在現(xiàn)場就可以實時科學分析,幫助教練和運動員更加精準地找到不足,通過有針對性的訓練提高成績。
“全維度”實時采集數(shù)據(jù)
冬季項目智能訓練管理系統(tǒng)通過多組高速攝像機以及擁有近百個傳感器的超薄壓力鞋墊等一系列“黑科技”手段,可實時采集運動員各種專項動作的三維姿態(tài)、地面反作用力等,并基于風洞實驗形成空氣動力學數(shù)據(jù)庫。利用基于深度學習的姿態(tài)識別技術(shù),獲取人體關(guān)節(jié)點在不同時刻的三維坐標參數(shù),并基于傳感器測量、運動學數(shù)據(jù)反算和空氣阻力數(shù)據(jù)庫獲取外力參數(shù)。
以上數(shù)據(jù)經(jīng)過分析處理,形成該運動員的人體運動學及動力學數(shù)據(jù)庫,為后續(xù)的運動生物力學分析及訓練方案的制定提供精準的科學支持。
精準建模分析
在全方位采集數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,團隊還建立了全人體的骨骼肌肉模型,針對特定運動項目,關(guān)注關(guān)鍵肌肉群,通過人體肌骨動力學分析,計算獲得骨骼受力和肌肉用力情況
高效反饋優(yōu)化
依據(jù)全人體的骨骼肌肉模型,分析演算運動員在運動中肌肉做功能力、骨骼損傷風險等,將分析結(jié)果告訴教練員,運動員的肌肉力量怎么運用的,哪些關(guān)鍵的肌肉群在發(fā)生主導作用,進而改進日常訓練計劃,以提高運動表現(xiàn)及降低損傷風險,為運動員提供個體化訓練方案。
系統(tǒng)對蘇翊鳴進行運動學分析
在坡面障礙技巧項目中,跳臺的滑行、起跳和飛行動作是坡面障礙技巧中的基本技術(shù)動作,系統(tǒng)給蘇翊鳴進行了不同難度技術(shù)動作運動學數(shù)據(jù)分析。
通過冬季項目智能訓練管理系統(tǒng),教練員與運動員可以通過更直觀、更科學的方式深入了解運動員全過程運動狀態(tài),對比每次生成的分析報告,持續(xù)調(diào)整運動姿勢和發(fā)力方式等,助力運動員不斷提升訓練成績,為冬奧奪金貢獻科技力量。
傳承紅色基因
北理工人矢志強國
把優(yōu)秀科技成果書寫在奧運賽場
以科技自立自強,助力精彩冬奧!
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出品:黨委宣傳部
來源:宇航學院、新華社、科技日報
圖片:央視新聞、部分圖片由團隊提供
編輯:崔雨涵
審核:藺偉、王征
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