奧運(yùn)會(huì)運(yùn)用了哪些高科技手段（硬核！奧運(yùn)奪金背后，原來(lái)有這些“黑科技”......）

　　奧運(yùn)會(huì)、殘奧會(huì)、全運(yùn)會(huì)

　　今年7到9月

　　一場(chǎng)場(chǎng)精彩的體育賽事接踵而至

　　一位位卓越的體育健兒驚艷比賽現(xiàn)場(chǎng)

　　

　　榮譽(yù)背后

　　是運(yùn)動(dòng)員、教練員

　　科學(xué)系統(tǒng)化訓(xùn)練的結(jié)果

　　也離不開(kāi)科技團(tuán)隊(duì)的保駕護(hù)航

　　海淀區(qū)駐區(qū)高校

　　北京體育大學(xué)

　　在整個(gè)東京奧運(yùn)會(huì)備戰(zhàn)期間

　　發(fā)揮綜合實(shí)力

　　全方位對(duì)體育健兒進(jìn)行科研保障

　　助力運(yùn)動(dòng)員一次次挑戰(zhàn)自我

　　用拼搏創(chuàng)造奇跡

　　

　　一槍定勝負(fù)

　　運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)助力瞄準(zhǔn)“首金”

　　在競(jìng)爭(zhēng)激烈的東京奧運(yùn)會(huì)女子10米氣步槍決賽中，中國(guó)選手楊倩在最后一槍一擊制勝，不僅以251.8環(huán)的好成績(jī)?yōu)橹袊?guó)代表團(tuán)“射落”奧運(yùn)首金，也創(chuàng)造了新的奧運(yùn)會(huì)記錄。近日，“00后”小將楊倩再次出征，與搭檔楊皓然組成的“楊楊組合”在西安全運(yùn)會(huì)10米氣步槍混合團(tuán)體項(xiàng)目比賽中，一舉拿下冠軍，閃耀全運(yùn)會(huì)現(xiàn)場(chǎng)。

　　

　　不同于其他體能類(lèi)的比賽項(xiàng)目，射擊運(yùn)動(dòng)注重的是對(duì)精確度的極限追求。“差之毫厘、謬以千里?！?0米氣步槍比賽用靶僅有硬幣大小，要想成為奧運(yùn)冠軍，運(yùn)動(dòng)員必須具備頂尖的硬實(shí)力?！欢趯?shí)際的訓(xùn)練、比賽中，站立時(shí)身體重心穩(wěn)不穩(wěn)、槍口晃動(dòng)幅度是否過(guò)大，這些射擊動(dòng)作的細(xì)微變化卻很難通過(guò)肉眼直接捕捉。

　　

　　北體科技攻關(guān)與服務(wù)團(tuán)隊(duì)和國(guó)家射擊隊(duì)合影

　　借助北京體育大學(xué)的科技團(tuán)隊(duì)力量，通過(guò)利用肌電測(cè)試、足底壓力測(cè)試、高速攝影、激光瞄準(zhǔn)等手段，使運(yùn)動(dòng)員的一舉一動(dòng)都成為可量化的數(shù)字，助力運(yùn)動(dòng)員規(guī)范動(dòng)作，科學(xué)提升成績(jī)。

　　

　　北體攻關(guān)服務(wù)團(tuán)隊(duì)為楊倩做足底壓力測(cè)試

　　“哪塊肌肉在發(fā)力、肌肉發(fā)力的順序是怎樣的？通過(guò)為龐偉等運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行肌電測(cè)試，我們記錄下了他們?cè)谂e槍時(shí)肌肉的發(fā)力情況，運(yùn)用運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)理論分析出問(wèn)題肌肉并進(jìn)行針對(duì)訓(xùn)練，幫助其形成正確的肌肉記憶?！北本w育大學(xué)中國(guó)田徑運(yùn)動(dòng)學(xué)院院長(zhǎng)武文強(qiáng)介紹?！巴ㄟ^(guò)為楊倩進(jìn)行足底壓力測(cè)試，我們可以精準(zhǔn)地感知她在射擊時(shí)身體重心的變化，向她給出調(diào)整姿態(tài)的建議、提高身體穩(wěn)定性?！?/p>

　　

　　北體科研團(tuán)隊(duì)與楊倩合影

　　此外，運(yùn)用高速攝像技術(shù)，技術(shù)團(tuán)隊(duì)記錄下射擊運(yùn)動(dòng)員從據(jù)槍到擊發(fā)的動(dòng)作全過(guò)程，進(jìn)行慢動(dòng)作分解，捕捉身體微小的變化。激光瞄準(zhǔn)手段則是通過(guò)接收訓(xùn)練槍上發(fā)出的激光射線(xiàn)，追蹤槍管的晃動(dòng)幅度和路徑。武文強(qiáng)介紹，所有這些采集到的數(shù)據(jù)將進(jìn)行分析后形成報(bào)告提供給教練員、運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行參考和對(duì)比。

　　

　　有了科技作支撐，讓運(yùn)動(dòng)員放大自身優(yōu)勢(shì)、減少客觀失誤，讓訓(xùn)練成效產(chǎn)生了質(zhì)的提高。在今年的東京奧運(yùn)會(huì)上，中國(guó)代表團(tuán)拿到了射擊類(lèi)項(xiàng)目的4金1銀6銅，創(chuàng)下了中國(guó)射擊隊(duì)奧運(yùn)參賽史上的獎(jiǎng)牌數(shù)紀(jì)錄，一掃五年前里約奧運(yùn)會(huì)發(fā)揮不佳的陰霾，打出了一場(chǎng)漂亮的翻身仗。

　　

　　一投定乾坤

　　人工智能技術(shù)定制“冠軍模型”

　　“沒(méi)有什么比夢(mèng)想更值得堅(jiān)持！”當(dāng)32歲的鞏立姣在東京奧運(yùn)會(huì)奪冠時(shí)，瞬間引發(fā)了很多人對(duì)鉛球項(xiàng)目的關(guān)注。這不僅是中國(guó)隊(duì)在女子鉛球項(xiàng)目上的首個(gè)奧運(yùn)冠軍，更是中國(guó)首枚田賽奧運(yùn)金牌。這一突破如何實(shí)現(xiàn)？除了教練團(tuán)隊(duì)的科學(xué)計(jì)劃、運(yùn)動(dòng)員的刻苦訓(xùn)練之外，還有科技手段的支撐助力。

　　

　　北京體育大學(xué)中國(guó)運(yùn)動(dòng)與健康研究院執(zhí)行院長(zhǎng)劉卉介紹，北京體育大學(xué)技術(shù)團(tuán)隊(duì)研發(fā)了人工智能無(wú)標(biāo)記點(diǎn)人體運(yùn)動(dòng)視頻解析系統(tǒng)。這一系統(tǒng)不需要在運(yùn)動(dòng)員身上設(shè)置任何標(biāo)記點(diǎn)，就能自動(dòng)準(zhǔn)確識(shí)別運(yùn)動(dòng)員關(guān)節(jié)點(diǎn)位置，并在幾分鐘內(nèi)獲得用于動(dòng)作技術(shù)分析的數(shù)據(jù)指標(biāo)。相較于傳統(tǒng)人工方式，極大地提高了生物力學(xué)科技助力的效率。

　　

　　將“人工智能無(wú)標(biāo)記點(diǎn)人體運(yùn)動(dòng)視頻解析系統(tǒng)”運(yùn)用到訓(xùn)練當(dāng)中

　　鉛球項(xiàng)目需要在很小的空間里通過(guò)旋轉(zhuǎn)或者滑步動(dòng)作，產(chǎn)生盡可能快的出手速度。與此同時(shí)，也要控制好鉛球出手的角度，從而使鉛球獲得更遠(yuǎn)的飛行距離。有了這項(xiàng)技術(shù)的幫助，技術(shù)團(tuán)隊(duì)在短時(shí)間內(nèi)采集了大量我國(guó)和世界優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員的投擲數(shù)據(jù)，建立起世界最大的投擲項(xiàng)目動(dòng)作技術(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)，為運(yùn)動(dòng)員技術(shù)和體能訓(xùn)練提供數(shù)據(jù)支撐。

　　

　　北京體育大學(xué)科技團(tuán)隊(duì)在雨中完成拍攝

　　劉卉介紹，鞏立姣在奧運(yùn)備戰(zhàn)期間，一直在北京體育大學(xué)國(guó)家訓(xùn)練基地駐訓(xùn)。通過(guò)人工智能無(wú)標(biāo)記點(diǎn)人體運(yùn)動(dòng)視頻解析系統(tǒng)，技術(shù)團(tuán)隊(duì)為鞏立姣采集了多次有效試投數(shù)據(jù)，針對(duì)她量身制定了“冠軍模型”。

　　

　　鞏立姣在北京體育大學(xué)國(guó)家訓(xùn)練基地參加2020中國(guó)田徑協(xié)會(huì)北體大基地投擲項(xiàng)群特許賽

　　“我們的數(shù)據(jù)表明，對(duì)于鞏立姣而言，滑步距離是影響她成績(jī)的主要生物學(xué)因素，滑步距離越長(zhǎng)，鞏立嬌的成績(jī)就越好。我們將分析結(jié)果反饋給了教練員，在東京奧運(yùn)會(huì)的資格賽上，就已經(jīng)看到鞏立姣有意識(shí)地增大了滑步距離，對(duì)技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)。這次東京奧運(yùn)會(huì)上，鞏立嬌依然采用增大滑步距離的技術(shù)動(dòng)作，取得了自己運(yùn)動(dòng)生涯的最好成績(jī)，再次印證了我們的分析結(jié)果。”

　　

　　

　　2021年5月，東京奧運(yùn)會(huì)最后沖刺備戰(zhàn)階段，北京體育大學(xué)在室外鉛球投擲場(chǎng)地搭建了可移動(dòng)遮陽(yáng)棚

　　在此次東京奧運(yùn)會(huì)上，中國(guó)女子田賽項(xiàng)目多點(diǎn)開(kāi)花，鞏立姣、劉詩(shī)穎和王崢贏得鉛球、標(biāo)槍、鏈球3個(gè)項(xiàng)目中的兩金一銀的好成績(jī)。通過(guò)科技手段的運(yùn)用，技術(shù)團(tuán)隊(duì)為運(yùn)動(dòng)員在東京奧運(yùn)會(huì)上擁有耀眼表現(xiàn)提供了有力支撐。

　　

　　一擊決高下

　　技戰(zhàn)術(shù)分析彰顯“國(guó)球”地位

　　從1959年容國(guó)團(tuán)獲得中國(guó)歷史上第一個(gè)世界冠軍開(kāi)始，乒乓球這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)為中國(guó)帶來(lái)了無(wú)盡榮光，在東京殘奧會(huì)上，乒乓球更是彰顯了“國(guó)球”的霸主地位——中國(guó)隊(duì)一舉拿下了31個(gè)項(xiàng)目中的16枚金牌，創(chuàng)造了歷史以來(lái)最好的成績(jī)。獎(jiǎng)牌的背后，包含著殘奧運(yùn)動(dòng)員、教練員們的汗水和淚水，也少不了北體科研服務(wù)團(tuán)隊(duì)的辛苦付出。

　　

　　出征東京殘奧會(huì)之前，北體科研服務(wù)團(tuán)隊(duì)部分成員與運(yùn)動(dòng)員們的合照

　　在9月3日的TT9-10級(jí)男團(tuán)決賽來(lái)臨之前，面對(duì)強(qiáng)敵澳大利亞選手Malin，為了讓中國(guó)選手連浩的水平得到更大程度的發(fā)揮，北體技術(shù)團(tuán)隊(duì)利用“乒乓球技戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)分析平臺(tái)”連夜為球員做技戰(zhàn)術(shù)分析，為教練提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，最終成功助力連浩輕松以3:0拿下比賽。

　　

　　連浩東京殘奧會(huì)比賽圖

　　“乒乓球技戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)分析平臺(tái)”是一個(gè)利用人工智能、大數(shù)據(jù)技術(shù)搭建的技戰(zhàn)術(shù)分析平臺(tái)，通過(guò)錄入國(guó)內(nèi)外乒乓球比賽的數(shù)據(jù)，可以自動(dòng)解析運(yùn)動(dòng)員在交戰(zhàn)過(guò)程中的得失分，生成可視化的數(shù)據(jù)圖解。

　　

　　北體科研服務(wù)團(tuán)隊(duì)做對(duì)手球員的技戰(zhàn)術(shù)分析資料

　　相較于健全運(yùn)動(dòng)員，殘疾運(yùn)動(dòng)員力量較弱，很難通過(guò)運(yùn)用擊球力量強(qiáng)攻獲取“一拍制勝”的機(jī)會(huì)，這就需要通過(guò)對(duì)技戰(zhàn)術(shù)的準(zhǔn)確運(yùn)用和適當(dāng)變化，爭(zhēng)取奪分點(diǎn)。北京體育大學(xué)競(jìng)技體育學(xué)院乒乓球教研室張瑛秋教授介紹，最早在2018年時(shí)，北體技術(shù)團(tuán)隊(duì)就基于健全運(yùn)動(dòng)員的模型搭建了該平臺(tái)，針對(duì)殘奧會(huì)技術(shù)團(tuán)隊(duì)又對(duì)平臺(tái)進(jìn)行了功能優(yōu)化。

　　

　　體能教練帶著隊(duì)員在訓(xùn)練課前做熱身激活

　　“在殘奧會(huì)乒乓球項(xiàng)目中，按照輪椅、站立組、智力殘疾一共有11個(gè)分級(jí)，由于每一個(gè)級(jí)別都有不同的特點(diǎn)，所以我們?cè)诮叹殕T們的指導(dǎo)和幫助下，針對(duì)每個(gè)級(jí)別運(yùn)動(dòng)員的身體情況，建立了一套針對(duì)不同級(jí)別殘疾運(yùn)動(dòng)員的戰(zhàn)術(shù)分析的模型，并根據(jù)他們的反饋情況進(jìn)行修正，讓它更貼切殘疾人比賽的實(shí)戰(zhàn)情況，更容易發(fā)現(xiàn)技術(shù)短板，再加上數(shù)據(jù)平臺(tái)的自動(dòng)化、可視化特點(diǎn)，使技戰(zhàn)術(shù)分析數(shù)據(jù)更加快速、科學(xué)、準(zhǔn)確，且容易理解。”張瑛秋說(shuō)。

　　

　　隊(duì)員在做體能訓(xùn)練

　　因?yàn)橐咔樵颍鼉赡赀\(yùn)動(dòng)員參加的比賽很少，對(duì)手的技戰(zhàn)術(shù)的變化信息不明朗，這就要求技術(shù)團(tuán)隊(duì)把科技的理論和運(yùn)用進(jìn)行重新梳理。

　　

　　科技服務(wù)團(tuán)隊(duì)帶著運(yùn)動(dòng)員在做體能訓(xùn)練

　　“原來(lái)我們一直采用的是三段統(tǒng)計(jì)的方法，但是根據(jù)殘疾人比賽每個(gè)回合板數(shù)較多以及攻防轉(zhuǎn)換較頻繁的特點(diǎn)，我們?cè)谠腥蔚幕A(chǔ)上把五、六板合并形成了四段分析法。正是有了教練員的耐心幫助和運(yùn)動(dòng)員的大力配合，兩年來(lái)不斷修正我們的技戰(zhàn)術(shù)分析平臺(tái)，最后在大家的共同努力下，再攀殘奧會(huì)高峰?！?/p>

　　

　　張瑛秋教授（右2）擔(dān)任東京殘奧會(huì)裁判長(zhǎng)

　　記者手記

　　采訪最后，三位技術(shù)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人都不約而同地強(qiáng)調(diào)，科技理論、科技設(shè)備只是輔助運(yùn)動(dòng)員科學(xué)訓(xùn)練、提高成績(jī)的一種手段，運(yùn)動(dòng)員堅(jiān)韌不拔、永不放棄的精神，才是東京賽場(chǎng)上一次次奏響義勇軍進(jìn)行曲的真正內(nèi)因。不論是以“黑馬”之勢(shì)驚艷奧運(yùn)跳臺(tái)的14歲選手全紅嬋，還是刷新了很多人對(duì)純力量項(xiàng)目極限挑戰(zhàn)認(rèn)知的37歲舉重冠軍呂小軍，每一塊獎(jiǎng)牌的背后，都是對(duì)享受體育、超越自我、追求卓越的奧林匹克精神的最好詮釋。

　　記者：張紫瑜

　　編輯：韓金廷

　　供圖：北京體育大學(xué)