盤點(diǎn)：里約奧運(yùn)諸多儀器儀表運(yùn)用

8月5日，即將迎來(lái)2016年里約奧運(yùn)會(huì)正式開幕儀式，相信大家都看過(guò)“真·里約大冒險(xiǎn)”的故事了，為奧運(yùn)健兒祈福（劃掉）加油的同時(shí)，小編想很自豪的跟大家扯一扯儀器儀表在諸多體育項(xiàng)目中的應(yīng)用，別小看，咱的參與度可高呢～

    運(yùn)動(dòng)健兒日常訓(xùn)練領(lǐng)域

    每位運(yùn)動(dòng)健兒在正式參賽之前，都要經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的訓(xùn)練過(guò)程，你可能想不到，從這個(gè)時(shí)候開始儀器儀表就已經(jīng)介入他們的生活，見證著一個(gè)個(gè)運(yùn)動(dòng)健將的誕生。

    心率監(jiān)測(cè)

    心率是心臟每分鐘跳動(dòng)的次數(shù)，它的變化與運(yùn)動(dòng)負(fù)荷變化之間存在著因果關(guān)系。近年來(lái)，心率監(jiān)測(cè)在國(guó)內(nèi)外的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練和比賽過(guò)程中起到了極為重要的作用，教練員不僅利用心率來(lái)全程監(jiān)控訓(xùn)練和比賽過(guò)程,還將心率監(jiān)測(cè)用在運(yùn)動(dòng)員的疲勞程度界定、運(yùn)動(dòng)后疲勞恢復(fù)狀況以及運(yùn)動(dòng)機(jī)能傷病恢復(fù)狀況等多個(gè)方面，心率監(jiān)測(cè)已成為教練員和運(yùn)動(dòng)員身邊zui方便的監(jiān)測(cè)手段之一。

    生物傳感器裝置因其準(zhǔn)確性、敏感性、易操作性、在線監(jiān)測(cè)的便捷性以及價(jià)格的便宜性等獲得了廣泛的應(yīng)用。早期由于技術(shù)的限制，生物傳感器主要被用于肌紅蛋白、血紅蛋白、血糖及血乳酸這幾方面的檢測(cè)。同時(shí)，由于運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練具有一定的特殊性，所以如何在運(yùn)動(dòng)員生理極限水平內(nèi)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)量和運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的調(diào)整，成了傳感器技術(shù)存在和發(fā)展的重要內(nèi)容，也成了教練制定訓(xùn)練計(jì)劃的重要的參考依據(jù)。

    智能擊劍訓(xùn)練

    在傳統(tǒng)的擊劍訓(xùn)練中，為了保證運(yùn)動(dòng)員對(duì)出劍動(dòng)作的有效防守和進(jìn)攻以及擊劍動(dòng)作的準(zhǔn)確性，教練大都必須穿著厚重的擊劍服，對(duì)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行精心指導(dǎo)和示范。

    傳感器技術(shù)在智能擊劍訓(xùn)練中的應(yīng)用，促進(jìn)了“人形陪練”機(jī)器人功能的有效發(fā)揮。真人大小的機(jī)器人，按照教練編程控制軟件的設(shè)計(jì)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)員具體的擊劍方式進(jìn)行相應(yīng)的出劍和防御。運(yùn)動(dòng)員根據(jù)自己對(duì)移動(dòng)路線和出劍力度的選擇來(lái)?yè)糁心繕?biāo)點(diǎn)。此時(shí)，機(jī)器人身上的壓力傳感器裝置會(huì)把其擊劍的擊中率記錄下來(lái),并保存在微機(jī)內(nèi)。教練只需對(duì)微機(jī)內(nèi)的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析就能準(zhǔn)確得出運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練中的一系列信息，并通過(guò)有針對(duì)性的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練計(jì)劃的制定來(lái)提高運(yùn)動(dòng)員的技能。

    科學(xué)的訓(xùn)練方法才能更好的保障運(yùn)動(dòng)員取得優(yōu)異的成績(jī)，準(zhǔn)確的訓(xùn)練數(shù)據(jù)為教學(xué)提供科學(xué)依據(jù)。

    在跆拳道、散打、拳擊等項(xiàng)目訓(xùn)練中，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)打擊時(shí)間、打擊速度、打擊沖量、打擊力量、速度耐力等技術(shù)指標(biāo)和參數(shù)的準(zhǔn)確獲得，以及對(duì)運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)技能和身體素質(zhì)的準(zhǔn)確判斷，必須加強(qiáng)對(duì)具備傳感器裝置的搏擊項(xiàng)群訓(xùn)練測(cè)試儀的應(yīng)用。其工作原理就是在內(nèi)部安裝速度和壓力傳感器,當(dāng)進(jìn)行搏擊運(yùn)動(dòng)時(shí)，傳感器可以獲得由于擊打而產(chǎn)生的相應(yīng)數(shù)據(jù)參數(shù)，從而保障搏擊項(xiàng)群可以通過(guò)更加全面和準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)分析，幫助教練員采取行之有效的測(cè)試方式，并保障測(cè)試的公平性。

    鉛球投擲項(xiàng)目中，早期使用的攝像技術(shù)等測(cè)量方法在實(shí)際應(yīng)用中存在一定的弊端，對(duì)鉛球投擲力的間接獲得減小了數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性。隨著傳感技術(shù)的發(fā)展，目前已經(jīng)研制出一種數(shù)字鉛球，它可以用來(lái)測(cè)量鉛球投擲力。這種數(shù)字鉛球的關(guān)鍵部件就是電阻應(yīng)變式三維力傳感器,它可以對(duì)鉛球運(yùn)動(dòng)員在投擲時(shí)施加于鉛球的三維力信息進(jìn)行實(shí)時(shí)感知，從而更加準(zhǔn)確的測(cè)量運(yùn)動(dòng)員投擲時(shí)的力量。不僅能保證運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練環(huán)境的真實(shí)性，還能對(duì)運(yùn)動(dòng)員的投擲力進(jìn)行實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地獲取。

    在比賽機(jī)制中

    傳統(tǒng)的手按秒表記錄法，人工“反應(yīng)時(shí)間”的存在對(duì)運(yùn)動(dòng)員成績(jī)的計(jì)算造成了很大影響。為了盡可能地減少運(yùn)動(dòng)員成績(jī)上的誤差，傳感技術(shù)再次得到廣泛的應(yīng)用，例如，在拳擊項(xiàng)目中，通過(guò)雙方隊(duì)員身上安裝的壓力傳感器，可以對(duì)運(yùn)動(dòng)員兩肩著地的信號(hào)進(jìn)行收集和記錄；

    在游泳項(xiàng)目中，傳統(tǒng)的比賽計(jì)時(shí)大多是依賴于裁判的雙眼，不可避免地會(huì)對(duì)各個(gè)運(yùn)動(dòng)員的先后順序造成誤差。當(dāng)前所使用的計(jì)時(shí)設(shè)備,主要是由微處理機(jī)、信號(hào)傳感器、成績(jī)顯示牌、觸板和盲表等組成,被認(rèn)為是zui忠實(shí)、zui合理地記錄運(yùn)動(dòng)員成績(jī)的計(jì)時(shí)設(shè)備。

    在賽跑等徑賽類項(xiàng)目中，就短跑比賽而言,世界各國(guó)的“飛人”在進(jìn)行短跑沖刺時(shí)，依靠人的雙眼很難實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)運(yùn)動(dòng)員的即時(shí)檢測(cè)，終點(diǎn)攝影計(jì)時(shí)器的發(fā)明和應(yīng)用，能對(duì)比賽槍聲打響到所有運(yùn)動(dòng)員到達(dá)終點(diǎn)這一過(guò)程進(jìn)行全程記錄并對(duì)zui后的沖刺瞬間進(jìn)行畫面拍攝。裁判員通過(guò)對(duì)整個(gè)過(guò)程的監(jiān)測(cè),就能準(zhǔn)確判斷出運(yùn)動(dòng)員的名次排序。

    跳遠(yuǎn)測(cè)距儀克服了尺子丈量費(fèi)時(shí)費(fèi)力的缺點(diǎn)，是傳統(tǒng)裁判器械的改革，其測(cè)量誤差主要為讀數(shù)視覺(jué)誤差，該儀器無(wú)需人工設(shè)置光源及電源，調(diào)節(jié)系統(tǒng)簡(jiǎn)單靈活，測(cè)量快速準(zhǔn)確，可廣泛應(yīng)用于跳遠(yuǎn)、三級(jí)跳遠(yuǎn)成績(jī)的測(cè)量。儀器生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，現(xiàn)在已經(jīng)普遍被各類田徑比賽采用，這也大大的提高了比賽的工作效率，減少了因認(rèn)為的操作帶來(lái)的比賽有失公正因素，維護(hù)比賽裁判的尊嚴(yán)性。

    在田徑比賽的跳遠(yuǎn)項(xiàng)目中，目前省級(jí)以上運(yùn)動(dòng)會(huì)都會(huì)用激光測(cè)距儀來(lái)對(duì)運(yùn)動(dòng)員的比賽成績(jī)進(jìn)行測(cè)量，取代了傳統(tǒng)的人工皮尺測(cè)量方式，減少了人工成績(jī)錄入計(jì)算機(jī)的繁瑣步驟和測(cè)量誤差。

    運(yùn)動(dòng)影像解析系統(tǒng)在體育領(lǐng)域有著極其重要的作用，它可以、實(shí)時(shí)地計(jì)測(cè)出運(yùn)動(dòng)員動(dòng)作過(guò)程中各個(gè)部位的運(yùn)動(dòng)曲線及關(guān)節(jié)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)角度，有助于教練員糾正運(yùn)動(dòng)員的錯(cuò)誤動(dòng)作，以防止運(yùn)動(dòng)損傷和提高運(yùn)動(dòng)成績(jī)。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,高速度、高清晰度攝像機(jī)的廣泛應(yīng)用，以前熱點(diǎn)討論的數(shù)據(jù)平滑、重心測(cè)算、速度參數(shù)形式已由標(biāo)準(zhǔn)化軟件完成，成為現(xiàn)代體育科研、運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練、體育教學(xué)、醫(yī)療康復(fù)等*的運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)儀器設(shè)備。

    結(jié)語(yǔ)

    此次里約奧運(yùn)會(huì)更是被外媒感嘆，“開幕前，中國(guó)就已成zui大贏家”。從7月30日剛開通的“中國(guó)造”地鐵，到浙江大華生產(chǎn)的人臉識(shí)別、X光檢測(cè)等安檢設(shè)備，從對(duì)講機(jī)系統(tǒng)到奧運(yùn)村所使用的工程機(jī)械到處都是中國(guó)制造的標(biāo)簽。段子手們已經(jīng)發(fā)揮才華提供了無(wú)數(shù)“腦洞”，但小編對(duì)于巴西政府正在面臨經(jīng)濟(jì)蕭條的情況下，依然堅(jiān)持舉辦奧運(yùn)會(huì)的責(zé)任感表示敬意，真誠(chéng)希望一切順利，也祝愿我國(guó)健兒們?cè)賱?chuàng)佳績(jī)！