北京冬奥会进行时 这些国产传感器建了大功
发布时间：2022-02-09 17:59:28 所属栏目：数码 来源：互联网
导读：2月4日~20日，2022年冬季奥林匹克运动会在北京举行，继2008年后北京再次迎来奥运盛事，同时北京也成为全球唯一一座双奥城市！ 国家速滑馆冰丝带是本届北京冬奥运唯一新建冰上竞赛场馆，也是本届冬奥会的标志性建筑和主场馆之一，为世界贡献了由中国设计、
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2月4日~20日，2022年冬季奥林匹克运动会在北京举行，继2008年后北京再次迎来奥运盛事，同时北京也成为全球唯一一座“双奥”城市！ 国家速滑馆“冰丝带”是本届北京冬奥运唯一新建冰上竞赛场馆，也是本届冬奥会的标志性建筑和主场馆之一，为世界贡献了由中国设计、中国技术、中国材料、中国制造组成的奥运场馆建设“中国方案”。环形的“冰丝带”造型灵动，由22条晶莹美丽的“丝带”状曲面玻璃幕墙环绕，远观飘逸，近看宏伟。 据罗尧治教授所说，该团队在“冰丝带”的整个建造过程中大约布置了1000多个传感器，对速滑馆的应力、位移、加速度、温度、风压、索力等六大类参数进行监测。“施工的过程中，千斤顶下面也有传感器，但是它们随着工程的进展要撤下来的，只能监测短时的数据，但我们的监测是全过程的。”罗尧治说。 在索网的施工过程中，采取“先地面拼装、再整体提升”的工序，但由于场地空间限制，铺在地面等待张拉的钢索需要微微拱起才能越过“瓶颈”。倘若没有准确的数据支撑，谁也不能轻易下令弯折动辄几吨的钢索。“这时候，我们的现场监测数据能够实时掌握弯曲对钢索的影响，为现场决策指挥和安全施工提供了重要依据。”施工方评价说：“浙大的无线传感器就像一双双眼睛，紧紧‘盯’着工程的建设全过程。” 北京航空航天大学柯鹏副教授率领团队，利用运动捕捉穿戴传感器、激光雷达等设备，收集运动的运动数据，针对短道速滑和速度滑冰的个人比赛项目的减阻节能和提高成绩，充分考虑运动员的个性化生理特征、装备特征和环境特征，包括体形、骨骼肌肉、生理生化等，建立数字运动员模型。 团队开展运动过程参数的实测和同步分析，建立滑冰运动过程中运动员能量输出与节能减阻分析模型，有效评估各项滑行技术的影响，确定最佳参数组合，包括滑行路线、滑行节奏和滑行时间；蹬地动作、蹬地速度、蹬地方向；人体姿态、转弯控制与平衡等，深入分析与挖掘现有的比赛和测试数据；为训练方案的调整提供切实依据，为冲牌运动员精雕技术动作提供精准服务。 柯鹏团队借鉴航空航天飞行器的路线优化算法，找到了冰雪运动的最佳滑行路线。而哪种滑行姿态阻力最小，能实现最快速度，团队借助航空航天领域的人机环境研究建立模型，捕捉运动员的滑行姿势，身体高度，摆臂蹬腿的角度，分析运动员的肌肉能耗，找到了冰雪运动的最佳滑行姿势和最优体能分配方案。 可穿戴式运动传感器对帮助运动员改善运动动作，提升运动成绩的应用，已经获得广泛认可。在本届冬奥会上，除了北京航空航天大学柯鹏团队的应用外，还有不少应用场景。 亦动智能科技公司研发的内嵌几十片微型传感器的高水平运动员运动表现分析系统，被中国自由式滑雪空中技巧国家队采用。该系统主要通过套内嵌几十片微型传感器的动作捕捉紧身衣、紧身裤、鞋垫、手套来收集记录穿戴者的肢体各部分的加速度、角速度等数据。 相比传统的光学传感器，应用惯性传感器的智能服装具备捕捉更准确、全天候、抗干扰能力强等更多优势。并且出于不影响运动员穿戴的目的，隐藏在服装中的传感器重量仅有0.9克，体积也只有1元硬币的1/3。此外，为了保证夏季训练的延续性，研发团队受国家队所托，研制出了全球首款抗寒、防水版的人体运动传感器。 根据改造方案，“冰立方”将在保有“水立方”水上功能的基础上新增冰上功能，在比赛大厅中部通过搭建可转换结构及安装可拆装制冰系统，铺设4条标准赛道的冰壶场地。 这是世界上首次采用智能化技术建立泳池转换冰场，技术难度极大，为了实现满足冰壶比赛标准的冰面，清华大学、哈尔滨工业大学、同济大学、中建一局、商汤科技等，以及志愿加入的东北农业大学在内的国内顶尖科研力量集结起来，在科技部部署下，致力于在冰的内部性能和外部影响研究上寻求突破。 为了保障“冰立方”的室内环境条件符合冰壶比赛的要求，场馆设置了由4000多个传感器领衔的楼宇设备管理系统，可以监测和控制场馆内的温度、湿度、PM2.5浓度等的变化。 在这套系统的精准调控下，冰壶赛道冰面温度达到零下8.5摄氏度的要求，冰面上1.5米高处温度始终保持在10摄氏度，看台观众区温度则恒定在16至18摄氏度，真正做到“同室不同天”。 （编辑：南平站长网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |
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