備戰(zhàn)冬奧會：在室內(nèi)進行的“高山滑雪”訓練算數(shù)嗎？
來源：中國數(shù)字科技館
隨著氣溫降低，雪場成為社交軟件上打卡的新潮流，滑雪正在成為廣受歡迎的冬季旅游和運動生活方式。但冰雪運動開展的最大障礙之一就是冰雪資源受到時空限制，比如說沒有高山，怎么訓練高山滑雪？
2022北京冬奧會開啟的腳步越來越近，聽說高山滑雪的運動員們都在室內(nèi)訓練？室內(nèi)怎么訓練？這種訓練真的算數(shù)嗎？
走進北京理工大學實驗室，可以看到12米長的鋼制滑臺，正面是巨大電子屏上的滑雪場景，只需要一張模擬雪橇，就可以讓運動員在室內(nèi)反復練習高山滑雪的關(guān)鍵技術(shù)動作。
這個“室內(nèi)多自由度模擬滑雪訓練系統(tǒng)”是國家重點研發(fā)計劃“科技冬奧”重點專項“國家科學化訓練基地建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)研究與示范”項目的一個課題，由北京理工大學自動化學院聯(lián)合運達體育管理（北京）有限公司研發(fā)。其研究目標是為運動員提供競賽用訓練設(shè)備，并通過對人體及設(shè)備數(shù)據(jù)采集與分析，建立科學化訓練決策支持系統(tǒng)。
系統(tǒng)主要由多自由度模擬滑雪訓練平臺、運動形態(tài)識別與位姿測量系統(tǒng)、個性化訓練智能決策系統(tǒng)三部分組成，主要應用于冬季滑雪項目室內(nèi)訓練，滑臺上的滑行速度可達百公里的時速。這套系統(tǒng)讓滑雪運動不再受制于天氣，而且為運動員提供更低成本、更科學化的訓練指導。
北理工自動化學院研究生正在體驗模擬滑雪訓練
圖片來源/新華社
最初，國家高山滑雪隊用的可不是這套設(shè)備，而是國外引進的直線式模擬滑雪運動設(shè)備。項目組進駐國家隊訓練基地后，細心觀察運動員試用情況，獲取了大量一手資料，并根據(jù)中國運動員的體型、身高等數(shù)據(jù)改進設(shè)備，最終研發(fā)而成。
項目主要研發(fā)人員之一、北京理工大學自動化學院副教授陳振介紹，使用這套系統(tǒng)練習時，運動員可選擇“奧運賽道”模式，設(shè)定“過旗門”“大回轉(zhuǎn)”“小回轉(zhuǎn)”等具體訓練內(nèi)容。滑臺下方的六自由度平臺能模擬高低、傾斜、偏轉(zhuǎn)等姿態(tài)，還原運動員在真實滑行中可能遇到的各種賽道狀況。運動員可穿戴的運動形態(tài)識別與位姿測量系統(tǒng)，則用于采集分析運動員訓練數(shù)據(jù)，為科學化訓練提供指導依據(jù)。
系統(tǒng)中多項數(shù)據(jù)都被采集并記錄
圖片來源/北京理工大學室內(nèi)多自由度模擬滑雪訓練系統(tǒng)介紹視頻截圖
“滑完一個賽道后，教練員結(jié)合數(shù)據(jù)進行點評，糾正運動員存在的問題。”陳振說，通過高速動態(tài)攝像捕捉，運動員的一些關(guān)鍵動作將被記錄下來?！跋到y(tǒng)會回放運動員的滑行姿態(tài)，并設(shè)有‘優(yōu)秀運動員模型’用于對比分析。比如過旗門時如何保證不減速、不撞門，通過對比來發(fā)現(xiàn)并解決訓練中的問題?！?/P>
陳振口中教練員點評用到的數(shù)據(jù)，源于運動員所穿的“暗藏玄機”的運動服——17個記錄人體運動和姿態(tài)信息的傳感器被縫制在運動服中。只需穿上這套服裝開展練習，運動員的滑行角度、角速度等關(guān)鍵數(shù)據(jù)就能被記錄下來，輔助教練員進行數(shù)字化、多維度的技術(shù)動作分析和訓練指導。
可穿戴設(shè)備是基于光學慣性傳感器的位姿測量裝置
圖片來源/北京理工大學室內(nèi)多自由度模擬滑雪訓練系統(tǒng)介紹視頻截圖
“當然，安全是訓練的首要要求?！标愓窠榻B，不僅滑臺前后的護欄能起到保護作用，在訓練過程中，滑臺上還會安裝安全繩。如果運動員在左右滑行時不慎摔倒，滑臺上的光學傳感器能夠及時感知，并立即暫?；袆幼?，確保運動員安全。
撰文：趙玲
編輯：吉菁菁
科學性審核：霍波 北京理工大學宇航學院教授
