山巒綿延,白雪皚皚。在張家口賽區越野滑雪比賽的現場,一道身影破風向前,激起層層雪浪。
“中國萬歲!”沖過終點線的那一刻,楊洪瓊振臂高呼。在本届北京冬殘奧會上,閉幕式旗手楊洪瓊勇奪三金。
然而,鮮為人知的是就在距離比賽不足一個月時,楊洪瓊面臨一項重大挑戰——滑雪架變形。
正在冬殘奧備賽現場為運動員服務的清華大學機械系教授季林紅得知後,帶領團隊快速打造出適合楊洪瓊身體狀況的新雪架。
過去四年裏,季林紅團隊曾為許許多多冬殘奧運動員定制過專屬的“秘密武器”。
2018年起,清華大學機械工程系教授、智慧與生物機械研究室主任季林紅擔任“科技冬奧”重點專項“冬殘奧運動員運動表現提升的關鍵技術”專案負責人,帶領團隊為運動員的分級選材、訓練監控、科技動作優化、專項輔助器具裝備、傷病預防和康復等方面提供全方位科技保障,綜合保證訓練過程和比賽過程能够發揮運動員的潜力。在科技的催化與推動下,殘疾人運動健兒們不斷探索運動的極限,打破生命的疆界!
沒有一模一樣的滑雪架
在冬殘奧會運動員即將進入閉環前,季林紅帶領團隊到各個隊裡開展了例行檢查,觀察各種器械是否正常運作、運動員們訓練數據是否穩定。在越野滑雪隊檢查時,坐姿運動員楊洪瓊向團隊請求幫助:她的滑雪架出現了嚴重變形。
楊洪瓊很著急:“滑雪架相當於是我的腿,腿不好,肯定不能取得好成績”。與此同時,毛忠武、王詩瑀、李盼盼三比特運動員的滑雪架也出現不同程度的“摔瓢了”、用著“不舒服”等情况。
正在冬殘奧現場為運動員服務的季林紅立刻作出决定:“趕緊重新設計、重新製作,不計成本!”
越野坐姿滑雪架個性化設計反覆運算
比賽迫近,必須爭分奪秒。季林紅團隊迅速量測四比特運動員的“坐下高”“腰寬”“背寬”等12個身體名額數據。為了滑雪架能够完全貼合坐姿越野滑雪運動員的身體情况,團隊調取了幾比特運動員在訓練過程中的綜合數據,瞭解了他們的具體需求,為每個人貼身打造了獨一無二的滑雪架。
3月6日,北京2022年冬殘奧會殘奧越野滑雪女子長距離(坐姿)比賽舉行,中國選手楊洪瓊奪得金牌。(圖片來源:新華社)
用上了稱心的滑雪架,楊洪瓊在冬殘奧會越野滑雪比賽中勢如破竹,包攬了女子坐姿組短距離、中距離、長距離3個項目金牌,成為中國參加冬殘奧會歷史上首位“三冠王”。毛忠武在殘奧越野滑雪男子18公里(坐姿組)比賽、殘奧越野滑雪男子短距離、殘奧越野滑雪男子中距離坐姿比賽中,奪得1金2銀。
“運動員有什麼需要,我們第一時間幫他們解决。我們的任務就是服務好冬殘奧運動員。”季林紅團隊承擔了越野滑雪、冬季兩項、單板滑雪、高山滑雪、輪椅冰壺和殘奧冰球六個冬殘奧國家隊運動員的訓練與專業器械保障工作,切實解決了一大批冬殘奧運動員肌力不對稱、運動器械不完善等問題。
在本届冬殘奧會上,中國體育代表團取得18金20銀23銅共61枚獎牌的佳績,歷史上首次位列冬殘奧會金牌榜和獎牌榜的榜首。
歷史性跨越的背後,季林紅團隊秉承科技服務冬殘奧的初心,步履不停,功不可沒。
一人一策,因人而異
團隊成員路益嘉至今記得四年前首次到實地考察運動員身體和訓練情况的場景:“我們11月份到了越野冬兩隊的雙峰訓練基地,山上很冷,訓練條件非常艱苦,但是運動員們的奮鬥熱情很高昂。我們真的很想用自己的專業幫他們做點什麼。”路益嘉說。
季林紅團隊在國家冬季兩項中心測能耗
細心檢查了每位運動員的殘疾狀況後,他們發現運動員的殘疾狀況千差萬別,包括肘上截肢、肘下截肢、畸形、下肢截肢、上肢截肢、截癱、小兒麻痹症等各類殘疾症狀。這意味著他們所需的運動器械的尺寸、重心位置等不可能一致,必須針對每個運動員的特點專門設計和製造專屬“秘密武器”。
用於异常體態檢測的動作捕捉系統
為了滿足每位運動員的需求,團隊與教練員、運動員深度溝通,提出“一人一策”的基本方案。在自主研製十多套測試設備及分析科技平臺的基礎上,對每一位運動員進行數據監測、分析,並結合比賽規則、運動員人體特點製定針對性的能力訓練方案,確保訓練程度科學可控。
用於高山滑雪分級的平衡板
比如在高山滑雪項目中,選手要以之字形滑行通過標注旗門,俗稱“打旗杆”。運動員在高速過門打杆時,腿很容易被杆抽傷,訓練專用的連體褲只穿兩天就被抽得全是洞。部分運動員因為截肢留存部分太短,佩戴的普通護具很容易從殘端脫落,索性只穿一個馬甲護具防護身體主段,這就導致在撞杆時手臂經常青一塊紫一塊,還有被凍傷的風險。
個性化定制的小臂護具(圖片來源:新華社)
團隊發現這一情況後,收集了運動員的不同需求,用低溫熱塑資料專門定制個性化護具,改進運動員的護具和手杖,實現全面防護,極大地提升了防護效果。
季林紅說:“運動員的殘疾症狀、殘疾程度、參與項目不同,需求就不同。滑雪架、護具這些比賽和訓練的輔助器具肯定不能量產,要因人而異,才有效果。”
將器械與人融為一體
“對於下肢殘疾的運動員來說,滑雪架就是他的脚。”季林紅說,“如果能把雪架和身體融為一體,那運動員就一定能自如地控制身體和動作,滑得自然就快。”
殘疾運動員射擊時的腦電測試
在很長一段時間裏,對於冬殘奧運動員的訓練主要圍繞運動員身體機能本身,而忽略了輔助器械的功能。季林紅團隊長期參與殘疾人器械研發工作,對於殘疾人可能面臨的種種現實困境有深度掌握,創造性地提出了“人機合一”的運動員表現提升方案。
團隊研發了專門的實驗平臺,通過感測器收集運動員訓練時的數據,並在系統中進行監測,包括身體參數、代謝情况、肌肉發力情况、用力效果等,通過量化測試來優化運動員的動作、發力等情况。在這些數據的基礎上,研發專門的訓練模擬器和個性化專項器械,讓運動員使用起來“得心應手”。
越野滑雪模擬器平臺測試
“殘奧運動員都很‘玩命’。”季林紅說。語氣中既有敬佩,也有心疼。
在訓練過程中,季林紅團隊發現不少運動員存在肌力不對稱的情况。“他們常常感到腰痛、背痛,這種現象並不僅僅是運動損傷,有可能是因為殘疾導致了運動員某些肌肉力量不够。”
“比如左臂截肢,只能用另一隻胳膊發力,這條胳膊上的肌肉特別强,而另一側肌肉就很弱,這就是肌力不對稱。”季林紅解釋道。在高水准競技中,肌力不對稱嚴重限制了運動員水准的提升。
肘下截肢運動員在輔具幫助下做俯臥撐訓練
為了補齊運動員覈心肌力不對稱的短板,團隊研發了一系列訓練器械。針對單側手臂截肢的運動員,就為其定制上肢殘端輔具,讓他可以通過做俯臥撐訓練肌肉;如果缺少下肢,只能用一條腿發力,就為其配上專門的義肢,訓練兩側同時發力;運動員的平衡能力在高山滑雪項目中極為重要,團隊就設計了平衡架用於訓練……
“肌力不對稱問題的解决,使訓練過程事半功倍。既减少了運動員運動損傷幾率,還有效提升地了運動員的核心能力,大大提高了比賽成績。”季林紅說。
讓科技創新更有溫度
冬殘奧會開幕式上,“同心圓”蘊含的團結一心、並肩前行的概念感動了無數人。在科技備戰冬殘奧的過程中,季林紅團隊也與運動員心手相連、與教練員密切配合,組成齊心協力的“同心圓”。
“我們目標是一致的,就是從運動員的需求出發,實實在在解决問題,幫助運動員挖掘潜力、提升成績。”季林紅在團隊裏反復強調,不能只看訓練數據,要聽運動員的真實想法,尊重他們的獨立人格。“有時,‘過度照顧’反而會讓他們產生壓力。我們要格外注意他們的心理特徵和實際需求”。
季林紅(左一)同越野冬兩隊外教伊萬交流
機械工程系2018級直博生劉凱奇主動請纓,承擔兩年的駐隊任務。一旦運動員有問題,他就立刻迴響給團隊迅速解决。服務期間,劉凱奇與領滑員閆寒寒、高山滑雪運動員岩鞏住在一間宿舍,每天幫助運動員們搬雪架,與運動員密切溝通。連著兩年,劉凱奇都沒回家,和冬殘奧運動員們一起在隊裡過年。“印象最深的是過年時,十多個高山滑雪坐姿運動員排了一個舞蹈節目,特別喜慶、活潑。”北京冬殘奧會落下帷幕,劉凱奇衷心為運動員朋友們的優異成績感到開心,“我現在擁有了一個奧運冠軍的朋友圈!”
季林紅在冬殘奧現場為冬季兩項運動員調整裝備(圖片來源:北京日報)
科技備賽不僅僅是冷冰冰的數據,更是真誠相待、將心比心。每次測完數據,團隊會立刻寫出中英雙語的報告迴響給運動員和教練員,針對性地協商改進方案。一條條有用的建議、一次次溫馨的提示,讓運動員和教練員也對團隊給予更多信任。逐漸地,團隊與運動員、教練員們的協同機制越來越高效。
季林紅團隊同高山滑雪隊坐姿運動員和外教合影
高水准的創新成果是一筆有溫度的奧運遺產,將溫暖帶給更多特殊需求群體。為備戰本次冬殘奧會,季林紅團隊研製、開發了專項滑雪架、專項體能訓練器、模擬訓練器、增熱保暖等多項新技術,助力中國健兒實現飛躍。未來,團隊還將進一步系統研發殘疾人運動器械,讓運動員們專屬的“秘密武器”飛入千萬家,服務更多的殘障人士,讓他們也能充分享受馳騁冰雪的快樂。
冬奧落幕,不是終點,而是新的起點。
春天已至,越來越多的殘疾人自信地邁向冰雪運動場。
陽光滿溢,晶瑩剔透的雪花交織著心中永生的熱愛。
著一襲定制雪服,逆風而上,擁抱夢想,勇敢開拓生命的無限可能!
踏一架專屬雪板,飛馳而下,播種希望,共同迎接殘疾人體育事業新的春天!