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从残奥看体育:我们终将被科技左右

adminqw17

9月 13, 2021

  

  本文首发于中国体育用品业联合会,氪体授权转载

  文 / 李禄源

  创新,是2020东京奥运会的核心理念之一,对于刚刚过去的东京残奥会来说,或许更是如此。

  从田径赛场上运动员佩戴的义肢,到各类新材料运动装备和辅助设备,残疾人运动的发展水平正随着科技的进步而展现出日新月异的景象。据统计,大约有12亿残疾人生活在这个世界上,他们占到全球人口的15%,是目前规模最大的边缘群体,而残奥会将他们与世界紧密联结在了一起。

  如今,2020东京残奥会已经结束,我们也来为大家盘点一下运动员在比赛中所使用的那些高科技设备和先进技术。

  01

  残奥下的前沿科技

  1、刀锋义肢

  在刀锋义肢出现之前,被截肢的运动员只能佩戴类似步行义肢的器具进行比赛,后者重量大、硬度强、且没有任何弹性,给使用者在快速移动过程中造成很多不便。

  刀锋义肢大多使用碳纤维材料制成,是一种坚固、轻质的材料;同时,弯刀型的设计也使其在运动员快速奔跑过程中能产生一定的弹性,无论是在跑步、跳高还是跳远比赛中,都能够帮助他们拥有更好的运动表现。

  

  残奥赛场上运动员佩戴的刀锋义肢 图源:Getty Images

  2、竞速自行车

  随着科技的进步和训练水平的不断提高,如今残疾人自行车运动员在赛道上也能够轻松突破60公里/小时的速度。在比赛中,残疾人自行车运动员使用的车子与标准赛车无异,但他们可以根据身体残疾不同进行规定范围内的改装。

  比如说,对于手臂有残疾的运动员,车把会根据其手臂的活动能力而进行改装,而腿部截肢的运动员则可以将假肢固定在踏板上等等。

  

  残奥赛场上运动员骑行专业竞速自行车

  3、游泳比赛中的敲击装置

  这一设备主要应用在视障游泳运动员比赛过程中。池边人员使用敲击装置来通知游泳者何时转身或接近墙面。这种装置通常是一根足够长的杆子、加上材质柔软的端部组成的,使其能够拍打游泳者的头部、肩膀或背部而不产生伤害。

  目前,这类装置大多是自制的,不存在官方统一的标准,但即便如此,在赛前它们仍需要得到IPC的批准。

  

  残奥会游泳比赛中使用的敲击装置

  4、射箭比赛中的辅助装置

  这种装置通常包括发射支架,用铰链连接固定在弓箭手的背部,固定在上半身。通过「扳机」或其它装置来辅助运动员能够更好的释放弓箭。

  作为残奥会中历史最为悠久的比赛项目之一,我国运动员在射箭项目中常有突出表现。

  

  残奥会射箭比赛中使用的辅助装置

  5、3D打印技术

  前文中已经提到,目前有越来越多的制造商开始将3D打印技术应用于运动员装备领域,尤其是在竞速类项目中。因为对于十分重视空气动力学的竞速类项目而言,极度贴合的运动装备不仅能够为运动员带来更高的操控性,同时也能极大降低前行阻力,产生更好地运动表现。

  比如,之前宝马的设计工作室就曾对美国残奥会团队所有相关运动员进行了全身扫描,运动3D打印技术为他们制作了个性化的轮椅。

  

  通过3D打印技术为运动员制作的比赛手套

  6、受伤检测装置

  对于从事体育运动的截瘫患者而言,最大的风险之一就是他们自身缺乏知觉,极有可能无法意识到自己受到了伤害。

  为此,残奥运动员塔兰·斯基尔斯·皮金斯设计了一款专门的受伤检测服,在伤害发生后使用压敏薄膜来快速显示受伤的严重程度。如果衣服的某个区域受到严重的冲击,它就会改变颜色,以表明该特定位置的高风险伤害。这在很大程度上帮助运动员可以及时寻求医疗服务,或者判断冲击的严重程度。

  

  受到高风险伤害的部位会呈现出鲜艳的颜色提示

  02

  造价不菲的运动员「座驾」

  1、羽毛球轮椅

  残疾人羽毛球是2020东京残奥会全新增设的两个比赛项目之一。除了需要坐在轮椅上进行比赛,其它技术层面与常规羽毛球比赛一样,运动员都需要在赛场上做出快速移动、挥拍击球等技术动作,这就给比赛中所使用的轮椅提出了极高的要求。而最重要的,无疑是要保证运动员上半身有足够活动范围的同时,不会发生「翻车」事故。

  为此,运动员比赛所使用轮椅的靠背不仅能够提供一定强度的支撑效果,又在受力后易被压倒,同时后部有额外的脚轮,使运动员在比赛中能够自由移动、扭曲或向后倾斜身体而不会翻倒,以确保他们可以如常人般施展攻防技术,发挥出应有的水平。

  

  一名羽毛球运动员在比赛中挥拍击球

  2、竞速轮椅

  之前,运动员所使用的竞速轮椅主要由铝制成,但如今制造商也越来越多的开始使用碳纤维材料,使其整体更轻、更稳定。与此同时,像其它需要依靠轮椅的运动项目一样,竞速轮椅的座椅同样可以根据运动员的身体情况进行定制,轮椅的两个轮子也有10度至15度不等的外倾角,以增加运动员高速行驶时的侧向稳定性。

  轮椅之外,运动员比赛中用来操控轮椅而佩戴的手套同样重要,而每个运动员的个体情况不尽相同,为了解决这一痛点,大部分制造商已经将3D打印技术应用于该场景。

  

  比赛中运动员使用的竞速轮椅 图源:Getty Images

  3、橄榄球轮椅

  相比于竞速轮椅追求极致轻量化的特点,轮椅橄榄球比赛中运动员所使用的轮椅无疑会更加注重在高强度碰撞过程中抵御冲击力。因此,这些轮椅大多由铝或钛合金材料制成,根据运动员的身体情况不同,可以有更多的轮子,以提高稳定性和可操作性。

  与此同时,在阵容中身居不同位置的球员所选用的轮椅也有所不同。比如说,进攻型球员和防守型球员所选用的轮椅前部构造就有所不同,以实现冲破阻碍或限制对手的效果。

  

  

  残奥会比赛中轮椅橄榄球运动员所使用的轮椅

  4、篮球轮椅

  轮椅篮球比赛中球员们所使用的轮椅,是根据他们的需求以及在场上的位置定制的。下半身活动能力较差的运动员会有类似于「水桶」座和较高的靠背以保持稳定;而对于活动能力较强的运动员,他们可能在后面还会多加一个轮子,以使他们在比赛中能够尽可能的增大活动范围。

  轮椅篮球运动员所使用的轮椅高度也要高于竞速轮椅,并且轮子的直径也更大(直径从60-68厘米),这会使运动员在场上能有更好的稳定性以及更快的速度,但对其操控能力提出了更高的要求。

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  中国女子轮椅篮球队在比赛中

  当然,盘点无法面面俱到,如果你还了解残疾人体育领域的前沿科技应用,欢迎在留言区留言告诉我们。

  

  残奥赛场,运动员装备科技升级的两面性

  体育赛场上,运动员装备的科技升级一直是具有争议性的话题,到了残疾人体育比赛中更是如此。

  作为对身体运动能力缺失的补充,残疾人运动员需要高科技装备来提升赛场上的运动表现,而残疾人体育赛事也同样需要科技升级来增强比赛的观赏性。但如果没有完善的规则来对此加以限制,便极有可能造成不公平现象的产生。

  

  国际残奥委会对于运动员在比赛中所使用装备的科技研发具有明确的规定——简单来说,这些新技术必须是所有人都能合理获得的,是安全的、公平的,最重要的是不能超越运动员的自然身体能力而提高成绩。但在近年来的比赛中,这一规定似乎已经无法完全保证比赛的公平性原则了。最典型的例子发生在2016年里约残奥会T44组别400米比赛决赛中。

  ※注:为公平起见,残奥会各项目比赛会依据参https://www.qwh168.com/赛运动员身体残疾状况的差异,划分为不同组别进行。彼时径赛中T43、T44组别为单腿或双腿膝下截肢以及小腿运动受中度影响的运动员,后来国际残奥委会对此又进行了更为细致的划分。

  当时,来自希腊的运动员Michail Seitis(单腿截肢)以49.66秒的成绩打破世界纪录,然而令人惊讶的是,他在这一组别8名选手中最终只获得了第六名的成绩——在他之前冲过终点的5位选手全部为双腿截肢运动员,前三名选手比他快了有3秒之多。

  

  2016年里约残奥会男子400米决赛(T44组别)最终成绩

  这与刀锋义肢的应用脱不了关系。这种轻量化且具有弹性的义肢,使选手在奔跑过程中能够获得额外的动力来源。当然,由于所有选手都能够获取刀锋义肢并在比赛中使用,这一设备似乎并不违背国际残奥委会制定的规则,但即便如此,双腿截肢的运动员显然比单腿截肢选手更具优势。

  赛后,包括运动员在内的大量体育界人士发声,抨击这一科技升级使残疾人体育比赛愈发违背「公平竞赛」的原则。虽然在当时并没有充分的数据统计来佐证这一说法,国际残奥委会官员也竭力呼吁大家关注运动员训练水平的提升而非仅仅局限于科技层面,但比赛中肉眼可见的差距,也使人无法驳斥上述观点。

  如果把Seitis的遭遇简单归结为早期规则漏洞造成的运动员穿戴设备数量上的差异,那么抛去这一因素,科技造成的不公平现象在残奥赛场上依旧存在。

  同样是2016年里约残奥会,在轮椅竞速比赛中,美国运动员Tatyana McFadden利用宝马旗下设计公司通过3D技术为其量身定https://www.qwh168.com/制的竞速轮椅强势夺冠。赛后,McFadden也大方承认,新技术的应用提升了她在比赛中的稳定性和操控性,并获得了更好地空气动力学,让她在比赛中得到了额外的优势,「哪怕只有这么一点优势,在竞速类项目中也十分重要。」

  

  McFadden在比赛中 图源:Getty Images

  最终,2016年里约残奥会共有27项世界纪录被打破,而东京残奥会开赛至今,也已经产生多个新的世界纪录。在日常训练体系升级和营养补给之外,运动员装备的科技升级无疑是造成这一现象的关键因素。

  不过,也有声音表示,在赛场上科技终归是由人驱动的,再前沿的设备脱离了运动员的运动能力也无法创造好的成绩。话虽如此,但并非所有选手都能够获得前沿科技的支持。或者说,只有最具声望和资金支持的那部分运动员,才能够成为赛场上的「幸运儿」,而这也终归在一定程度上造就了比赛的不公平现象。

  那么,应该为了公平竞赛而限制残疾人运动员装备的科技研发,使其仅保留必要性能吗?对于这个问题,目前并没有统一的答案。我们所能追求的,或许只是在尽量保持公平性的原则上,去进行科技升级。

  可以肯定的是,国际残奥委会和各大残疾人体育协会已经在努力向这一方向靠拢了。

  参考材料:

  1、The Tokyo Organising Committee of the Olympic and Paralympic Games,《Cutting-edge technology behind Para sports》

  2、Cisco UKI,《Five amazing inventions supporting disability in sport》

  3、The Conversation,《Technology matters in the Paralympics, but the athlete matters more》

  4、USA Today,《Technology at Paralympics sparks advances and controversy》

  

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