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惯性运动捕捉传感器(IMU)将如何帮助提高运动成绩及如何改善运动员的恢复能力

运动捕捉不仅是生物力学研究的重要工具,也是运动损伤、康复训练和评估运动表现的重要工具。事实上,越来越多的协会和管理机构正在寻求对运动员、教练及团队来说具有实用性的各项运动成绩分析技术,并对其进行标准化和分类,这证实了运动捕捉和其他跟踪系统对体育科学的重要性。

例如,在2020年,世界上最大的体育管理机构之一——国际足联(FIFA)宣布了一个新的具有全球标准化的可穿戴设备电子性能与跟踪系统( Electronic Performance and Tracking Systems ,EPTS),作为其质量计划的一部分,国际足联新标准不仅为技术供应商树立了最高标准,还为俱乐部和国家队在选择运动成绩分析设备时提供了方向,同时还为用户提供数据采集、输出和使用方面的最佳实践指导。

这是一个重要的里程碑,对于这样一个体育管理机构来说,采取这样的标准,真正强调了科学技术在最大限度地提高运动员表现、降低运动损伤风险和进行康复训练重返赛场的重要性 。

当然,科学是不会停滞不前的,那么,接下来会有怎样的发展呢?

惯性数据的兴起

尽管国际足联在这一问题上起到了带头作用,但事实上,对运动成绩进行深入分析并为运动员量身定制护理方法是每一项运动的首要任务,这也是为什么运动捕捉技术越来越广泛地应用于运动员的康复和运动表现。可穿戴技术的使用范围,几乎涵盖了所有的运动,从足球到游泳、网球到高尔夫、田径到篮球,以及棒球、板球、跳远和举重等。

在对用于性能分析的运动捕捉技术的研究与开发加速发展之际,人们也越来越多地采用这种技术。传统上,运动捕捉指的是基于“光学”摄像头的系统——在身体上使用标记球来跟踪关节和四肢的位置和运动。而现在,随着传感器规格的提高和微型化,以及成本的降低,运动表现分析领域正在兴起“惯性”运动捕捉技术(也称为惯性测量单元或IMU)。

整合的力量

减少猜测和降低风险,获得更多的数据可以使教练团队设定更清晰的目标,并未运动员创建具有独特性的个性化训练机制。

虽然光学式和惯性式运动捕捉系统可以作为针对不同应用重点的独立系统使用,但将惯性式和光学式运动捕捉相结合以帮助我们对运动员成绩的评估和康复的理解才是未来的发展趋势。

通过融合光学和惯性运动捕捉技术,可以使整体大于各个部分的总和,并获得巨大的分析优势。
传统上光学技术仅限于实验室,而惯性技术则将运动捕捉技术带到了现场。

使数据对运动员有用

尽管我们对这两种运动捕捉技术如何协同工作还处于初步了解阶段,但进展可能很快。人们对足球运动员的要求越来越高,要求他们突破身体性能的极限,并保持无损伤状态,因此,人们强烈希望拥有更好的数据来进行运动评估和制定训练方案。同样,当谈到跑步步态分析时,利用IMU获得的数据将对运动员的速度提升和损伤恢复意义重大。

但是,对于所有技术发展而言,我们都不能忽视这个方程式中最重要的人物——运动员。尽管研究人员正在寻找越来越多的数据以加深对人类运动的了解,但我们必须确保这些技术及提供的数据对运动员有益的,尤其是在运动员康复方面。毕竟运动员在运动中是主体,他们必须有信心自己正在进步,并确保他们的训练正在以正确的速度进行,这样才能进一步提高自身的表现或者恢复良好的状态。

从天才运动员的职业生涯开始,团队精神是未来成功的关键,技术供应商需要将自己视为该团队的一员。就可穿戴式传感器的视觉和数据呈现方式来说,这不仅仅是一项学术研究工作。IMU相当于运动员身体的GPS,甚至能够比GPS更好地让团队和运动员了解人体运动以及如何诊断和修复人体运动的地方。

 

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