趙靖唏

背景

訓(xùn)練擊劍運(yùn)動(dòng)員尤其是初學(xué)者遇到的最大問(wèn)題，就是他們不能精確擊中目標(biāo)。由于擊劍的技巧較難掌握，很多同學(xué)參加擊劍興趣班后很快便放棄，半途而廢。不只是擊劍需要運(yùn)動(dòng)員精準(zhǔn)地瞄準(zhǔn)一個(gè)點(diǎn)，其他運(yùn)動(dòng)例如籃球、手球、足球等，也要求運(yùn)動(dòng)員把球投到或踢到一個(gè)特定位置。因此，我們決定設(shè)計(jì)本產(chǎn)品，以幫助教練快速分析運(yùn)動(dòng)員動(dòng)作的偏差，用更短的時(shí)間糾正運(yùn)動(dòng)員的姿勢(shì)，提高運(yùn)動(dòng)員的水平。經(jīng)過(guò)多番討論，我們決定發(fā)明一個(gè)能夠準(zhǔn)確地計(jì)算擊劍初學(xué)者出劍時(shí)的偏差的器材，以幫助他們掌握瞄準(zhǔn)的技巧。

用于擊劍的第1代產(chǎn)品

第1代產(chǎn)品用廢紙箱制作。把1個(gè)廢紙箱分成9等份，把燈泡安裝在每一格的中間，然后把燈泡連接到1個(gè)有按鈕的盒子。有按鈕的盒子就是控制平臺(tái)。當(dāng)我們按按鈕時(shí)，相應(yīng)的燈泡就會(huì)閃亮。這時(shí)候，劍手就要擊中亮燈的一格，教練會(huì)在一旁記錄并計(jì)算運(yùn)動(dòng)員的偏差。

雖然這個(gè)產(chǎn)品十分容易制造，成本也很低，但卻需要大量人力記錄并計(jì)算運(yùn)動(dòng)員的偏差。最大的問(wèn)題是靠人眼無(wú)法精準(zhǔn)地計(jì)算動(dòng)作偏差。

用于擊劍的第2代產(chǎn)品

為了改良我們的發(fā)明，我們制作了一個(gè)使用觸控式平板計(jì)算機(jī)量度劍手偏差的程序。當(dāng)按下開(kāi)始的按鈕后，計(jì)算機(jī)會(huì)顯示一個(gè)有多個(gè)隱藏按鈕的頁(yè)面。劍手需要擊中有綠色交叉標(biāo)記的一個(gè)格（圖1）。

伴隨每次擊打，程序每次會(huì)隨機(jī)顯示不同頁(yè)面。左上角則統(tǒng)計(jì)了運(yùn)動(dòng)員的擊打次數(shù)。

當(dāng)劍手練習(xí)完畢，他就可以選擇觀(guān)察訓(xùn)練結(jié)果。程序會(huì)顯示4個(gè)象限各自的偏差。這樣我們可以為不同的劍手提供一個(gè)詳盡的分析數(shù)據(jù)，有助于教練及早找出問(wèn)題，從而幫助劍手糾正擊打姿勢(shì)。

我們的運(yùn)動(dòng)技術(shù)顧問(wèn)指出，快速反應(yīng)也是擊劍運(yùn)動(dòng)員要具備的能力。因此我們另外增加了一段程序計(jì)算劍手的反應(yīng)時(shí)間。

訓(xùn)練開(kāi)始之前，教練需要輸入5個(gè)等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間配合不同訓(xùn)練的需要。

輸入后，說(shuō)明頁(yè)面會(huì)出現(xiàn)。當(dāng)運(yùn)動(dòng)員準(zhǔn)備好后，按“開(kāi)始”按鈕。

開(kāi)始之后，一個(gè)對(duì)手就會(huì)出現(xiàn)在屏幕上。當(dāng)對(duì)手向后撤步時(shí)，擊打的提示便會(huì)出現(xiàn)，使用者就要在最短的時(shí)間內(nèi)擊中目標(biāo)（見(jiàn)圖2）。

運(yùn)動(dòng)員刺中屏幕后，計(jì)算機(jī)就會(huì)計(jì)算出反應(yīng)時(shí)間并標(biāo)示運(yùn)動(dòng)員達(dá)到的等級(jí)。

這樣，程序會(huì)自動(dòng)把所有偏差精準(zhǔn)地計(jì)算出來(lái)。不但能幫助劍手提升能力，更能改良他們的瞄準(zhǔn)技巧，提高他們的反應(yīng)速度。同時(shí)，由于教練可以方便地從計(jì)算結(jié)果找出運(yùn)動(dòng)員的問(wèn)題，他們的工作量也能降低。

用于球類(lèi)運(yùn)動(dòng)的改進(jìn)型產(chǎn)品

為了幫助更多的運(yùn)動(dòng)員，我們希望我們的發(fā)明能更廣泛地使用于不同的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。這一次，由于平板計(jì)算機(jī)無(wú)法感知運(yùn)動(dòng)中的飛鏢和球，我們決定使用學(xué)校報(bào)廢的舊鍵盤(pán)充當(dāng)傳感部件。這既體現(xiàn)了環(huán)保理念，讓廢物循環(huán)利用，更能有效地測(cè)量落點(diǎn)偏差。

我們利用Microsoft Word測(cè)試鍵盤(pán)上每個(gè)按鈕的組合，以找出它對(duì)應(yīng)鍵盤(pán)上哪個(gè)按鈕。我們發(fā)現(xiàn)鍵盤(pán)內(nèi)的鐵片分為2組，把2組的鐵片連起就能找出1個(gè)按鍵。我們首先把鍵盤(pán)連接到一個(gè)有9塊木板的大按鈕上（圖3）。然后，我們?cè)侔焰I盤(pán)連接到其運(yùn)行的程序計(jì)算機(jī)。當(dāng)拋出的球擊中其中一格時(shí)，就相當(dāng)于鍵盤(pán)上某個(gè)鍵被按下，于是程序就會(huì)知道我們擊中哪個(gè)點(diǎn)，程序就開(kāi)始運(yùn)行，計(jì)算球或飛鏢運(yùn)動(dòng)的偏差。

進(jìn)一步的改進(jìn)

當(dāng)我們找來(lái)一個(gè)羽毛球運(yùn)動(dòng)員試用時(shí)，發(fā)現(xiàn)由于羽毛球撞擊力太弱，導(dǎo)致計(jì)算機(jī)程序無(wú)法觸發(fā)。于是我們又尋找、購(gòu)買(mǎi)了不同種類(lèi)的按鈕進(jìn)行羽毛球下墜測(cè)試。我們用4個(gè)微動(dòng)開(kāi)關(guān)，分別安裝在木板的四角，以代替一個(gè)大按鈕，從而提高按鈕的靈敏度。這樣即使是一個(gè)羽毛球由10cm高度跌落下來(lái)也能啟動(dòng)程序。為了節(jié)省成本，我們最終用3個(gè)微動(dòng)開(kāi)關(guān)排放成等邊三角形，于是按鈕的靈敏度大大提升。這樣，產(chǎn)品的成本降低，同時(shí)也能確保按鈕的靈敏度。更重要的是，我們的發(fā)明可以在不同的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目上使用，使得訓(xùn)練更方便、更有效率。將來(lái)，我們打算改用一個(gè)無(wú)線(xiàn)鍵盤(pán)。這樣教練在練習(xí)時(shí)可以只拿著一部平板計(jì)算機(jī)去觀(guān)察球手的狀況，在他有需要的時(shí)候提供協(xié)助。

專(zhuān)業(yè)羽毛球運(yùn)動(dòng)員試用經(jīng)改進(jìn)的裝置后認(rèn)為，此裝置不僅初學(xué)者能用，專(zhuān)業(yè)運(yùn)動(dòng)員也可以使用。當(dāng)教練不在身邊時(shí)，運(yùn)動(dòng)員依然可以利用此裝置訓(xùn)練。它能計(jì)算出運(yùn)動(dòng)員擊球的偏差，使用者可以即時(shí)知道自己的技術(shù)問(wèn)題，并調(diào)整擊打姿勢(shì)，以提高擊球精確度。除了使用方便，該產(chǎn)品比其他訓(xùn)練設(shè)備便宜得多，產(chǎn)品也很容易攜帶。

總結(jié)

很多運(yùn)動(dòng)都要求瞄準(zhǔn)技巧與快速反應(yīng)。但是，普通的運(yùn)動(dòng)輔助器材價(jià)錢(qián)昂貴，還不能普遍運(yùn)用在不同的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目上。我們的發(fā)明可以廣泛運(yùn)用于不同的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，而且能夠快速地計(jì)算出運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作偏差和反應(yīng)速度。所有試用過(guò)我們發(fā)明的不同項(xiàng)目的運(yùn)動(dòng)員，都覺(jué)得我們的發(fā)明對(duì)于初學(xué)者和有經(jīng)驗(yàn)的運(yùn)動(dòng)員都有幫助。使用我們發(fā)明的裝置，教練可以更容易地發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)員的問(wèn)題，運(yùn)動(dòng)員的技巧可以更有效率地提升。我們希望將來(lái)這個(gè)發(fā)明可以在全香港甚至全世界廣泛使用，以幫助更多的運(yùn)動(dòng)員。