奧運(yùn)會、殘奧會、全運(yùn)會

　　今年7到9月

　　一場場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

　　

　　榮譽(yù)背后

　　是運(yùn)動員、教練員

　　科學(xué)系統(tǒng)化訓(xùn)練的結(jié)果

　　也離不開科技團(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)會備戰(zhàn)期間

　　發(fā)揮綜合實(shí)力

　　全方位對體育健兒進(jìn)行科研保障

　　助力運(yùn)動員一次次挑戰(zhàn)自我

　　用拼搏創(chuàng)造奇跡

　　

　　一槍定勝負(fù)

　　運(yùn)動人體科學(xué)助力瞄準(zhǔn)“首金”

　　在競爭激烈的東京奧運(yùn)會女子10米氣步槍決賽中，中國選手楊倩在最后一槍一擊制勝，不僅以251.8環(huán)的好成績?yōu)橹袊韴F(tuán)“射落”奧運(yùn)首金，也創(chuàng)造了新的奧運(yùn)會記錄。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)會現(xiàn)場。

　　

　　不同于其他體能類的比賽項(xiàng)目，射擊運(yùn)動注重的是對精確度的極限追求。“差之毫厘、謬以千里。”10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)動員必須具備頂尖的硬實(shí)力。——然而，在實(shí)際的訓(xùn)練、比賽中，站立時(shí)身體重心穩(wěn)不穩(wěn)、槍口晃動幅度是否過大，這些射擊動作的細(xì)微變化卻很難通過肉眼直接捕捉。

　　

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

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

　　

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

　　“哪塊肌肉在發(fā)力、肌肉發(fā)力的順序是怎樣的？通過為龐偉等運(yùn)動員進(jìn)行肌電測試，我們記錄下了他們在舉槍時(shí)肌肉的發(fā)力情況，運(yùn)用運(yùn)動人體科學(xué)理論分析出問題肌肉并進(jìn)行針對訓(xùn)練，幫助其形成正確的肌肉記憶。”北京體育大學(xué)中國田徑運(yùn)動學(xué)院院長武文強(qiáng)介紹。“通過為楊倩進(jìn)行足底壓力測試，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。”

　　

　　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)動員從據(jù)槍到擊發(fā)的動作全過程，進(jìn)行慢動作分解，捕捉身體微小的變化。激光瞄準(zhǔn)手段則是通過接收訓(xùn)練槍上發(fā)出的激光射線，追蹤槍管的晃動幅度和路徑。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)動員進(jìn)行參考和對比。

　　

　　有了科技作支撐，讓運(yùn)動員放大自身優(yōu)勢、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)會上，中國代表團(tuán)拿到了射擊類項(xiàng)目的4金1銀6銅，創(chuàng)下了中國射擊隊(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)會發(fā)揮不佳的陰霾，打出了一場漂亮的翻身仗。

　　

　　一投定乾坤

　　人工智能技術(shù)定制“冠軍模型”

　　“沒有什么比夢想更值得堅(jiān)持！”當(dāng)32歲的鞏立姣在東京奧運(yùn)會奪冠時(shí)，瞬間引發(fā)了很多人對鉛球項(xiàng)目的關(guān)注。這不僅是中國隊(duì)在女子鉛球項(xiàng)目上的首個(gè)奧運(yùn)冠軍，更是中國首枚田賽奧運(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)中國運(yùn)動與健康研究院執(zhí)行院長劉卉介紹，北京體育大學(xué)技術(shù)團(tuán)隊(duì)研發(fā)了人工智能無標(biāo)記點(diǎn)人體運(yùn)動視頻解析系統(tǒng)。這一系統(tǒng)不需要在運(yùn)動員身上設(shè)置任何標(biāo)記點(diǎn)，就能自動準(zhǔn)確識別運(yùn)動員關(guān)節(jié)點(diǎn)位置，并在幾分鐘內(nèi)獲得用于動作技術(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“人工智能無標(biāo)記點(diǎn)人體運(yùn)動視頻解析系統(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旋轉(zhuǎn)或者滑步動作，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)采集了大量我國和世界優(yōu)秀運(yùn)動員的投擲數(shù)據(jù)，建立起世界最大的投擲項(xiàng)目動作技術(shù)數(shù)據(jù)庫，為運(yùn)動員技術(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)國家訓(xùn)練基地駐訓(xùn)。通過人工智能無標(biāo)記點(diǎn)人體運(yùn)動視頻解析系統(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)，針對她量身制定了“冠軍模型”。

　　

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

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

　　

　　

　　2021年5月，東京奧運(yùn)會最后沖刺備戰(zhàn)階段，北京體育大學(xué)在室外鉛球投擲場地搭建了可移動遮陽棚

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

　　

　　一擊決高下

　　技戰(zhàn)術(shù)分析彰顯“國球”地位

　　從1959年容國團(tuán)獲得中國歷史上第一個(gè)世界冠軍開始，乒乓球這項(xiàng)運(yùn)動為中國帶來了無盡榮光，在東京殘奧會上，乒乓球更是彰顯了“國球”的霸主地位——中國隊(duì)一舉拿下了31個(gè)項(xiàng)目中的16枚金牌，創(chuàng)造了歷史以來最好的成績。獎(jiǎng)牌的背后，包含著殘奧運(yùn)動員、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。

　　

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

　　在9月3日的TT9-10級男團(tuán)決賽來臨之前，面對強(qiáng)敵澳大利亞選手Malin，為了讓中國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”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。

　　

　　連浩東京殘奧會比賽圖

　　“乒乓球技戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)分析平臺”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，通過錄入國內(nèi)外乒乓球比賽的數(shù)據(jù)，可以自動解析運(yùn)動員在交戰(zhàn)過程中的得失分，生成可視化的數(shù)據(jù)圖解。

　　

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

　　相較于健全運(yùn)動員，殘疾運(yùn)動員力量較弱，很難通過運(yùn)用擊球力量強(qiáng)攻獲取“一拍制勝”的機(jī)會，這就需要通過對技戰(zhàn)術(shù)的準(zhǔn)確運(yùn)用和適當(dāng)變化，爭取奪分點(diǎn)。北京體育大學(xué)競技體育學(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)動員的模型搭建了該平臺，針對殘奧會技術(shù)團(tuán)隊(duì)又對平臺進(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，由于每一個(gè)級別都有不同的特點(diǎn)，所以我們在教練員們的指導(dǎo)和幫助下，針對每個(gè)級別運(yùn)動員的身體情況，建立了一套針對不同級別殘疾運(yùn)動員的戰(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)平臺的自動化、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。

　　

　　隊(duì)員在做體能訓(xùn)練

　　因?yàn)橐咔樵颍鼉赡赀\(yùn)動員參加的比賽很少，對手的技戰(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)動員在做體能訓(xùn)練

　　“原來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)，我們在原有三段的基礎(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)動員的大力配合，兩年來不斷修正我們的技戰(zhàn)術(shù)分析平臺，最后在大家的共同努力下，再攀殘奧會高峰。”

　　

　　張瑛秋教授（右2）擔(dān)任東京殘奧會裁判長

　　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)動員科學(xué)訓(xùn)練、提高成績的一種手段，運(yùn)動員堅(jiān)韌不拔、永不放棄的精神，才是東京賽場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”之勢驚艷奧運(yùn)跳臺的14歲選手全紅嬋，還是刷新了很多人對純力量項(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)