優化備賽訓練 促進成績提升——科技創新助力體育高質量發展(上)

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隨着科技在運動訓練中的作用日益凸顯,訓練理念和手段在不斷更新優化。多學科融合、多領域合作成爲趨勢,越來越多的新科技融入運動員的日常訓練,爲競技場上的角逐提供了強大支撐。

北京體育大學中國田徑運動學院內,一塊塊測力板被鋪設成一條智慧跑道。院長武文強正帶着兩名學生做數據測試。旁邊矗立的數據大屏上,跑者的速度、步幅、步頻,甚至擺臂、扭髖的角度等數值,不停滾動,武文強不時記錄着數據。“新科技讓訓練效果更直觀,也有助於優化訓練。”他說。

在競技體育追求“更快、更高、更強”的過程中,科技扮演了重要角色。如今,競技體育從選材、訓練、裝備到運動康復,每個環節都離不開科技的支持。多學科融合、多領域合作成爲趨勢,越來越多的新科技融入運動員的日常訓練,爲競技場上的角逐提供了強大支撐。

智能助力

訓練效果更顯著

起跳、入水,國家游泳隊蛙泳名將覃海洋只遊了不到一半,就起水遊向岸邊。循着他的目光望去,教練和技術人員圍着一塊顯示屏做起了“算術題”。覃海洋剛剛從起跳臺上出發和水下動作的全過程,被高速攝像機清晰記錄,入水距離和角度等指標數值實時顯示。怎樣才能跳得更遠,從而在比賽中建立出發優勢?數據提供了參考答案。

“範德伯格(南非隊男子100米蛙泳奧運冠軍)的入水角度是37度,我們可以參考,但更重要的是找到適合自己的‘軌跡’。”覃海洋和教練認真覆盤動作,結合數據反覆打磨動作細節。藉助新科技,運動員的訓練狀態得以及時反饋,效果如何一目瞭然。

以高科技硬件和智能雲技術爲依託,國家隊訓練有了“慧眼”和“智慧大腦”,備賽更科學高效。百度—上體智慧體育創新中心研究員盧飛翔介紹,該項技術已經應用到跳水、花遊、體操、田徑、攀巖等多支隊伍的訓練中,根據不同項目特點和實際需求進行量身定製。

武文強也表示,爲運動員技術動作改進提供支持,是中國田徑運動學院研究的重點內容,近年來科技的不斷進步,也爲進一步改善運動員技術動作、挖掘運動員潛力提供了更多可能。“過往在進行運動員技術分析時,不僅需要手動測量標點,採集到的運動數據也往往需要一兩天才能得出分析結果。”他說,“現在的科技可以實現自動識別、實時分析,運動員完成技術動作時,能夠隨時監測到關鍵點的數據,大大提升了技術分析的效率。”

剛剛結束隊內選拔賽的國家射箭隊正在北京集訓。訓練場上,除了常規的靶場外,還專門設置了技術分析靶場。多臺高清、高幀率攝像機分佈在起射位置的前後左右及上方,運動員無需佩戴任何設備,正常開弓放箭即可完成數據採集。

動作技術分析團隊負責人修瑜介紹,這套人工智能動作捕捉系統,可以幫助運動員精雕細琢每個技術動作。據瞭解,運動員使用的反曲弓磅數多在40磅(約18公斤)左右。拉開這張弓所用的力,近似於用3根手指拎40斤重的水桶,開弓之後還需保持穩定,以便瞄準70米外的靶心,這對運動員來說,不僅需要刻苦訓練,也需要科技助力,讓技術動作更精準。

“運動員每射出一支箭,會產生1萬多個數據。這些數據經技術處理和分析後,會形成報告交給教練團隊作參考。”修瑜說。

隨着科技在運動訓練中的作用日益凸顯,訓練理念和手段在不斷更新優化。國家體育總局體育科學研究所特聘研究員陳小平表示,以大數據智能分析爲基礎的定製化訓練方案被廣泛用於運動員的訓練中。有了科技支撐,運動員每天的訓練時間、強度,產生的效果以及訓練後的恢復等都一目瞭然。“科學化訓練水平的整體提升是提高成績的重要途徑。競技體育的較量,背後也是科技力量和科技水平的比拼。”陳小平說。

裝備升級

競技狀態更穩定

在今年3月進行的無錫馬拉松賽上,何傑以2小時06分57秒再度刷新男子馬拉松全國紀錄。

能夠取得如今的佳績,除了此前在東非高原月跑量超1000公里的苦練,教練肖麗還專門提到跑鞋對提升成績的作用。“何傑所穿的跑鞋是針對中國選手的腳型設計的,讓他跑起來更加輕鬆。”

對何傑這樣的頂尖選手來說,足底的科技與付出的努力同樣重要。伴隨他刷新紀錄的這雙跑鞋,大底耐磨性比普通橡膠底高3倍,重量輕60%。跑鞋碳板採用高強度碳纖維異構板,前掌推進效率達65.5%。

科技添助力,帶動運動成績提升。陳小平表示,運動裝備往往集新材料研發和新設計於一身,技術更新迭代速度快,具有較高的科技含量,也是體育科研創新的前沿陣地。

位於山東省樂陵市的泰山體育(國際)產業園內,新材料智能碳纖維自行車生產車間內熱火朝天,工人們正在組裝線和塗裝線加緊趕製訂單。

東京奧運會上,由泰山瑞豹複合材料有限公司生產的瑞豹系列自行車陪伴中國隊選手劉佳麗創造佳績,如今,企業正全力服務於中國華興洲際自行車隊,助力中國公路自行車選手爭取巴黎奧運會積分。該公司總經理王春青介紹,這一系列的碳纖維複合材料自行車兼具高剛性、高強度,能承受車手騎行時受到的較強衝擊力。“在自行車比賽中,選手之間的差距往往精確到千分之一秒,因此對裝備性能要求極爲苛刻。”

從產品設計到生產工藝、材料,瑞豹碳纖維自行車擁有65項專利技術,並獲得了國際自行車協會認證,填補了國內空白。

在射擊場,步槍運動員穿着的比賽服看似簡單,實則大有學問。比賽服不僅要爲運動員提供良好的支撐以提升穩定性,還要符合國際射擊聯合會的一系列“硬指標”。此前,國家射擊隊的比賽服一直使用國外品牌。2022年3月,北京服裝學院受國家體育總局科教司和射擊射箭運動管理中心委託,組建跨學科團隊,啓動研發工作。

“爲了達到國際射擊聯合會標準,我們進行了很多次實驗,攻克了材料研發、版型設計等多項難題。”北京服裝學院材料設計與工程學院教授王越平說,經過兩年多的不懈努力,團隊終於製作完成了符合正式比賽標準的服裝,初步形成了中國自主知識產權的射擊服研發成品。

“目前,我們依然在努力優化各項功能,提升服裝穿戴舒適性及穩定性。”王越平說,“未來希望國產的射擊服能夠應用到國際射擊比賽中。”

理念創新

服務保障更有力

“體操項目的專業性非常強,運動員對每一個動作都有十分精細的要求。”作爲國家體操隊科研團隊負責人,何衛認真研究隊伍的備賽計劃和運動員的個性化需求。從訓練監控到傷病防治,再到營養康復,他和他的團隊爲國家體操隊提供了專業化、精細化的全方位保障。“以前看體操比賽,只能記住一些知名選手的名字;現在看比賽,不光能叫出每一名隊員的名字,還能記住他們的每一個技術動作。”他說。

陳小平認爲,當下,高科技和新技術大規模進入競技運動訓練成爲世界體壇的趨勢。他表示,科學化訓練不僅覆蓋運動員職業生涯各階段,也包括營養、心理、體能、技術、康復等各領域。

以備賽奧運會、冬奧會爲契機,體育與科技進一步融合發展。以科研機構和高等院校爲主體的體育科技自主創新平臺逐步建立,一批體育企業引入新技術、改良生產工藝,不斷加強重點技術研發。

以國家體育總局體育科學研究所(以下簡稱“體科所”)爲例,除了建立國家隊“一體化”科研保障團隊之外,體科所還積極跨學科跨領域聯合高校和社會專業機構開展協同科研創新,聯合不同領域專家開展奧運備賽科研攻關,推出了一批科研成果。“我們聯合哈爾濱工業大學、香港浸會大學成立賽艇科技攻關組,與中國科學院蘇州納米所、重慶大學等開展了場地自行車高精度計時系統研發。未來將進一步打通體育領域與科技領域協同創新全鏈條,推動科技成果市場化、產業化發展。”體科所相關負責人說。

剛剛結束的2024年全國網球團體錦標賽引入了“鷹眼”系統。所謂“鷹眼”,是基於多臺高速攝像機的即時回放系統,通過計算機視覺和鏡頭追蹤技術,分析計算球的落點,多用來解決比賽中的有爭議判罰。如今,我國自主研發的“鷹眼”系統已經被應用到網球、檯球、排球、乒乓球、足球等多個運動項目的國際和國家級比賽中。“基於‘鷹眼’技術,我們進一步開發了網球專項訓練功能,幫助運動員更精準地訓練。”北京瑞蓋科技股份有限公司副總經理劉憲章說。

“未來,我們還會看到更多新材料、新技術、新方法應用於運動員訓練中。”陳小平表示,這些競技體育科研成果還有望推廣到大衆體育領域,提高大衆健身訓練的科學性和安全性。

(本報記者季芳、李洋、劉碩陽、孫龍飛、王亮、李碩)



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