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美國穩居奧運金牌榜首背後的黑科技

里約奧運落下帷幕,美國毫無懸念地成為金牌榜榜首,同時美國也是長期佔據金牌榜的最大贏家。實際上,自1896年的首屆現代奧運會開始,美國在各屆奧運會上的收穫一直很可喜。截止到2016年里約奧運會,美國已經贏得2828塊奧運獎牌,其中,金牌1132塊,銀牌903塊,銅牌793塊,金牌總量位居第一。

美國穩居奧運金牌榜首背後的黑科技

蘇聯:1952—1988 / 中國:1932—2016 / 東德:1968—1988 / 俄羅斯:1900—2016

其他國家均從1896年開始參賽

現代奧林匹克運動已走過了一個多世紀,百年間,奧林匹克的變化也是科學技術發展史的側面反映。從奧運設施器材到運動員的裝備,往往最新的技術都在奧運中被率先使用,奧運的每個角落都已烙上了科技的印記。作為創新大國的美國,除了不懈的訓練,也會在運動員的培養中運用到諸多的高科技設備,以達到「更高、更快、更強」的目的。

1.VERT

為了備戰里約奧運會,美國女排每天有長達6小時的訓練時間,有什麼方法可以使得訓練更為高效而非更為辛苦?答案是——VERT,這是一個監測跳躍情況的小型機器,美國女排運用這個裝置進行訓練。運動員把裝置戴在腰間,有防止受傷以及計算跳躍高度和次數功能,然後裝置會將實時數據傳輸至一個對應的APP里。

這個裝置的最大作用是,它幫助教練模擬運動員的工作量,當運動員身體超過負荷時,教練可以及時叫停,這對於有傷的隊員來說很有幫助。教練對於運動員的起跳數據更為清楚,意味著他們可以幫助運動員保持健康,延長運動生涯時長。此外,這些數據也可以幫助運動員進行至關重要的調整。

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2.BMW

作為奧委會的官方合作商,寶馬為美國游泳隊設計了一個自定義的運動追蹤系統,這個系統的部分包括了寶馬新的「尾燈」方案,它將LED發光二極體放置在游泳選手的手腕、肩部、臀部、膝蓋、腳踝及腳趾處。一個水下相機與這個運動追蹤部分進行交互,使得教練可以通過軟體分析游泳選手的海豚式蹬腿動作。

值得一提的是,這個裝置是3D列印的。這項將計算機視覺與軟體演算法結合的科技可以使得運動員的每個動作都被捕捉。

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3.IBM

IBM為美國自行車選手設計了這樣一種支撐裝置,它通過在自行車運動員包中放置一台Android手機和多個數據來源點來收集運動員的相關信息,包括功率計、可穿戴BSX肌肉氧化作用感測器和心率監控等所有數據點。

美國自行車選手Dave Haase是這個設備的受益者,系統從他的自行車上獲取數據,進行生物識別,還可以預測天氣狀況,例如溫度和風速及風向,結合感測器數據並幫助運動員做出最佳決策。一般來說,系統收集的數據會上傳到雲端,再經過專業的分析反饋給教練的ipad端,因此教練可以看到每個人的狀態。

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4.Trackman

鉛球和鏈球的運動員可能會想知道有關於自身技術的所有分析,美國田徑隊通過使用Trackman這個追蹤裝置實現了這一目標,  

Trackman的原理是通過多普勒雷達實時跟蹤鉛球和鏈球在空中的運動軌跡。Trackman同樣用於追蹤高爾夫的運動軌跡,通過掃描並記錄諸如擊球速度、擊球角度、擊球高度和準確落球點的信息。這些信息將會呈現在Trackman的用戶界面並通過藍牙同步到電腦。此外,這個裝備具有內置的WiFi和一個內部的相機,它們可以和六個外部的相機連接,以獲得更多的角度和更多投球時的記錄。這些記錄將即時上傳到雲端來幫助教練調整運動員的動作。

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5.Dr. RalphMann的生物力學模型

在跨欄比賽中,哪怕只是微小的提升就可以將金牌獲得者與沒有名次的運動員區分開來。這就可以解釋為何美國的田徑隊如此依賴Dr. Ralph Mann的生物力學模型了,田徑隊使用這個生物力學模型來臨摹完美的運動模型,並將其覆蓋在通過實時視頻獲得的運動員的運動模型之上。

這樣的對比給了教練和運動員一個可視化的反饋,他們可以了解運動員每個動作的位置和完美模型中位置的匹配度,通過這樣來調整運動時的動作。

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6.Brain.fm

美國摔跤教練Matt發現,一些摔跤運動員有睡眠困難的癥狀,另一些則飽受著焦慮和沮喪情緒的困擾。

因此,一個基於人工智慧的神經科學軟體由此誕生,它提供了一些舒緩的音樂,用於大腦放鬆並提高注意力和睡眠質量。從本質上說,Brain.fm是一款通過音頻對腦電波進行訓練的產品,幫助摔跤選手在緊張的訓練之後放空自己。

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7.WHOOP

奧運游泳選手Conner Jaeger運用了一款名為WHOOP的應用來實時了解自己的身體機能狀況。這款應用會告訴他,為了在奧運預選賽游出自己的最高水平,要提前幾天到達比賽地來適應旅途疲憊。

據報道,美國游泳隊的其他運動員(包括菲爾普斯和AllisonSchmitt)也用了這款應用來幫助保持身體的最好狀態。

美國穩居奧運金牌榜首背後的黑科技

奧運記錄一直都在被打破,在追求更高更快更強的路上,奧運健兒們除了依靠自身的勤奮和天賦外,輔助於高科技的設備更能夠達到事半功倍的效果,相信未來,科技與運動的結合也會更加緊密,我們的運動員也可以更加科學、高效的進行訓練,不斷突破自我。



出品:科普中國

製作:鏑次元數據傳媒實驗室

監製:中國科學院計算機網路信息中心

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「科普中國」是中國科協攜同社會各方利用信息化手段開展科學傳播的科學權威品牌。

本文由科普中國融合創作出品,轉載請註明出處。

作者寫於2016-08-24
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