盤點：里約奧運諸多儀器儀表運用

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

    運動健兒日常訓(xùn)練領(lǐng)域

    每位運動健兒在正式參賽之前，都要經(jīng)過漫長的訓(xùn)練過程，你可能想不到，從這個時候開始儀器儀表就已經(jīng)介入他們的生活，見證著一個個運動健將的誕生。

    心率監(jiān)測

    心率是心臟每分鐘跳動的次數(shù)，它的變化與運動負(fù)荷變化之間存在著因果關(guān)系。近年來，心率監(jiān)測在國內(nèi)外的運動訓(xùn)練和比賽過程中起到了極為重要的作用，教練員不僅利用心率來全程監(jiān)控訓(xùn)練和比賽過程,還將心率監(jiān)測用在運動員的疲勞程度界定、運動后疲勞恢復(fù)狀況以及運動機能傷病恢復(fù)狀況等多個方面，心率監(jiān)測已成為教練員和運動員身邊zui方便的監(jiān)測手段之一。

    生物傳感器裝置因其準(zhǔn)確性、敏感性、易操作性、在線監(jiān)測的便捷性以及價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。同時，由于運動員訓(xùn)練具有一定的特殊性，所以如何在運動員生理極限水平內(nèi)進(jìn)行運動量和運動強度的調(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，為了保證運動員對出劍動作的有效防守和進(jìn)攻以及擊劍動作的準(zhǔn)確性，教練大都必須穿著厚重的擊劍服，對運動員進(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”機器人功能的有效發(fā)揮。真人大小的機器人，按照教練編程控制軟件的設(shè)計，根據(jù)運動員具體的擊劍方式進(jìn)行相應(yīng)的出劍和防御。運動員根據(jù)自己對移動路線和出劍力度的選擇來擊中目標(biāo)點。此時，機器人身上的壓力傳感器裝置會把其擊劍的擊中率記錄下來,并保存在微機內(nèi)。教練只需對微機內(nèi)的存儲數(shù)據(jù)進(jìn)行分析就能準(zhǔn)確得出運動員訓(xùn)練中的一系列信息，并通過有針對性的運動訓(xùn)練計劃的制定來提高運動員的技能。

    科學(xué)的訓(xùn)練方法才能更好的保障運動員取得優(yōu)異的成績，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、拳擊等項目訓(xùn)練中，為了實現(xiàn)對打擊時間、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，以及對運動員運動技能和身體素質(zhì)的準(zhǔn)確判斷，必須加強對具備傳感器裝置的搏擊項群訓(xùn)練測試儀的應(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)行搏擊運動時，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)，從而保障搏擊項群可以通過更加全面和準(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試方式，并保障測試的公平性。

    鉛球投擲項目中，早期使用的攝像技術(shù)等測量方法在實際應(yīng)用中存在一定的弊端，對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，它可以用來測量鉛球投擲力。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,它可以對鉛球運動員在投擲時施加于鉛球的三維力信息進(jìn)行實時感知，從而更加準(zhǔn)確的測量運動員投擲時的力量。不僅能保證運動員訓(xùn)練環(huán)境的真實性，還能對運動員的投擲力進(jìn)行實時、準(zhǔn)確地獲取。

    在比賽機制中

    傳統(tǒng)的手按秒表記錄法，人工“反應(yīng)時間”的存在對運動員成績的計算造成了很大影響。為了盡可能地減少運動員成績上的誤差，傳感技術(shù)再次得到廣泛的應(yīng)用，例如，在拳擊項目中，通過雙方隊員身上安裝的壓力傳感器，可以對運動員兩肩著地的信號進(jìn)行收集和記錄；

    在游泳項目中，傳統(tǒng)的比賽計時大多是依賴于裁判的雙眼，不可避免地會對各個運動員的先后順序造成誤差。當(dāng)前所使用的計時設(shè)備,主要是由微處理機、信號傳感器、成績顯示牌、觸板和盲表等組成,被認(rèn)為是zui忠實、zui合理地記錄運動員成績的計時設(shè)備。

    在賽跑等徑賽類項目中，就短跑比賽而言,世界各國的“飛人”在進(jìn)行短跑沖刺時，依靠人的雙眼很難實現(xiàn)對每個運動員的即時檢測，終點攝影計時器的發(fā)明和應(yīng)用，能對比賽槍聲打響到所有運動員到達(dá)終點這一過程進(jìn)行全程記錄并對zui后的沖刺瞬間進(jìn)行畫面拍攝。裁判員通過對整個過程的監(jiān)測,就能準(zhǔn)確判斷出運動員的名次排序。

    跳遠(yuǎn)測距儀克服了尺子丈量費時費力的缺點，是傳統(tǒng)裁判器械的改革，其測量誤差主要為讀數(shù)視覺誤差，該儀器無需人工設(shè)置光源及電源，調(diào)節(jié)系統(tǒng)簡單靈活，測量快速準(zhǔn)確，可廣泛應(yīng)用于跳遠(yuǎn)、三級跳遠(yuǎn)成績的測量。儀器生產(chǎn)工藝簡單，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)為的操作帶來的比賽有失公正因素，維護比賽裁判的尊嚴(yán)性。

    在田徑比賽的跳遠(yuǎn)項目中，目前省級以上運動會都會用激光測距儀來對運動員的比賽成績進(jìn)行測量，取代了傳統(tǒng)的人工皮尺測量方式，減少了人工成績錄入計算機的繁瑣步驟和測量誤差。

    運動影像解析系統(tǒng)在體育領(lǐng)域有著極其重要的作用，它可以、實時地計測出運動員動作過程中各個部位的運動曲線及關(guān)節(jié)相對轉(zhuǎn)動角度，有助于教練員糾正運動員的錯誤動作，以防止運動損傷和提高運動成績。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,高速度、高清晰度攝像機的廣泛應(yīng)用，以前熱點討論的數(shù)據(jù)平滑、重心測算、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、運動訓(xùn)練、體育教學(xué)、醫(yī)療康復(fù)等*的運動生物力學(xué)儀器設(shè)備。

    結(jié)語

    此次里約奧運會更是被外媒感嘆，“開幕前，中國就已成zui大贏家”。從7月30日剛開通的“中國造”地鐵，到浙江大華生產(chǎn)的人臉識別、X光檢測等安檢設(shè)備，從對講機系統(tǒng)到奧運村所使用的工程機械到處都是中國制造的標(biāo)簽。段子手們已經(jīng)發(fā)揮才華提供了無數(shù)“腦洞”，但小編對于巴西政府正在面臨經(jīng)濟蕭條的情況下，依然堅持舉辦奧運會的責(zé)任感表示敬意，真誠希望一切順利，也祝愿我國健兒們再創(chuàng)佳績！