季林紅,清華大學智能與生物機械研究室主任,教授,清華大學無障礙發(fā)展研究院副院長、醫(yī)工交叉技術(shù)研究院副院長,國家重點研發(fā)計劃“科技冬奧”重點專項——冬殘奧運動員運動表現(xiàn)提升的關(guān)鍵技術(shù)項目負責人。
一直從事助老助殘和人體效能增強的科研和設(shè)備研發(fā)工作,在截癱助行外骨骼機器人、康復(fù)機器人等方面具有較多研究成果,曾經(jīng)為多個國家隊(跳水、滑冰、賽艇、皮劃艇等)的運動員獲得奧運冠軍等世界冠軍,提供跨學科的科學訓練支撐和特殊裝備技術(shù)。
冬殘奧會競賽項目設(shè)置受主客觀因素制約,與冬奧會存在較大差別,突出特點是傳統(tǒng)雪上項目設(shè)置穩(wěn)定、體能主導(dǎo)類項目占有絕對優(yōu)勢。為了進一步提升我國冬殘奧運動員的競技水平,吸引更多殘障人士參加到冰雪運動中,國家重點研發(fā)計劃“科技冬奧”重點專項特別設(shè)立了冬殘奧運動員運動表現(xiàn)提升關(guān)鍵技術(shù)項目,為我國參加冬殘奧會的運動員助力。日前,項目負責人季林紅教授向記者講述了項目研發(fā)過程和取得的成果。
問:這個項目對于參加冬殘奧會的運動員有哪些幫助?
季林紅:具體來講,我們做的工作主要有三項,一是選運動員,二是訓練運動員進行科學化訓練,三是幫助運動員提高運動成績。
我們根據(jù)運動員的特點,選擇合適的運動員參加合適的項目。在訓練過程中,我們根據(jù)運動員的個體差異進行有針對性的訓練。在營養(yǎng)、心理等各個方面,綜合保證訓練過程和比賽過程能夠發(fā)揮運動員的潛力。
冰雪運動,尤其是殘疾人的冰雪運動,在國內(nèi)還需要普及。所以,我們要研究運動項目的特點,培育我國的優(yōu)勢項目,為殘疾運動員參加冰雪運動研制設(shè)備、提供裝備,促進我國冰雪運動可持續(xù)發(fā)展。
問:殘疾運動員多數(shù)具有超乎常人的毅力,也有異于常人的身體狀況。怎樣保證他們的身體狀態(tài)能夠適應(yīng)訓練和比賽?
季林紅:這對殘疾運動員非常關(guān)鍵。我們組織了一支強大的科研隊伍,全面系統(tǒng)地為他們提供支撐和服務(wù)。
首先,我們建立了數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng),這是對運動員身體狀況和能力表現(xiàn)進行監(jiān)控的一個平臺。這個平臺可以每天獲得運動員生化、生理方面的一些參數(shù),包括每天的訓練負荷、疲勞狀況等,然后根據(jù)這些參數(shù)的變化控制運動員的訓練量,調(diào)整他們的訓練方案,使訓練過程更科學。
其次,我們做了一些理論分析。比如,針對殘疾運動員個體的情況,建立一些模型,分析訓練負荷達到什么程度可能影響他的身體,甚至加重他殘疾的程度,把控制方案應(yīng)用到訓練方案的制定過程中。
項目團隊進行現(xiàn)場測試
再次,我們特別關(guān)注運動員的一些特殊情況。我們在研究過程中發(fā)現(xiàn),很多運動員的身體出現(xiàn)了腰疼、肩疼等不適的情況。針對訓練的負荷,運動帶來的骨盆不穩(wěn)、肩胛方面的問題等,我們設(shè)計了一些訓練方案,研制了一些訓練器械,幫助他們克服這些困難。通過綜合手段,既能提高運動成績,也能保證身體健康。
問:本屆冬奧會,我國是主場,比賽成績很受關(guān)注。在這方面,我們的項目做了哪些嘗試?
季林紅:如何提高運動成績是我們最關(guān)注的內(nèi)容,我們有兩個舉措。
一是外部的輔助。殘疾運動員和普通運動員最大的區(qū)別是必須借助器械。比如,截肢的運動員、截癱的運動員、兒麻的運動員滑雪必須坐在一個椅子上,我們叫滑雪架或滑雪器。這個滑雪架(滑雪器)有個座艙和身體接觸,這個座艙和人是不是匹配?再比如高山滑雪,在大回轉(zhuǎn)和小回轉(zhuǎn)的時候,運動員能不能很好地控制角度?角度等細微之處都影響發(fā)力、影響運動,我們要做深入的研究,優(yōu)化這些器械,在器械的材料、接觸的力和一些變形等方面使人和器械融合。
二是從內(nèi)部來講,運動員有個體差異。怎樣訓練他們的核心肌力?在肌體的運動過程中,他們的發(fā)力是不是對稱,是不是可持續(xù)?節(jié)律調(diào)節(jié)怎樣控制?在這些方面以及心理、疲勞的消除等方面,我們做了大量的工作。
問:冬殘奧運動員的身體具有獨特性,比賽裝備與普通運動員也非常不一樣。除了裝備和人的結(jié)合外,對于他們的比賽裝備還做了哪些工作?
季林紅:殘疾運動員完全是靠輔助裝置進行比賽的。比如使用假肢的殘疾運動員基本上要穿著假肢進行比賽,尤其在膝關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)等部位,假肢很關(guān)鍵,我們設(shè)計了國內(nèi)第一款能夠輔助參加一些比賽的假肢?;┘艿炔豢苫蛉钡难b備研制工作是我國以前做得不多的,我們的工作和全方位的研究,使運動員和器械能夠有機融合,使運動員的成績提高,用起來也更舒服,更有助于發(fā)力。
問:請您談一談這些技術(shù)的發(fā)展前景和應(yīng)用成效。
季林紅:一是填補了很多國內(nèi)技術(shù)空白,以前,我國沒有為殘疾運動員冬季運動提供輔助的訓練、比賽裝置,現(xiàn)在有了,而且很好用;二是運動員的訓練效率得到了提升,運動成績得到了很大提高。希望在北京冬殘奧會上能夠升國旗、奏國歌。
項目團隊成員和殘疾運動員一起進行調(diào)試。
北京2022年冬殘奧會的競賽項目共設(shè)有6個大項、78個小項,包括殘奧高山滑雪、殘奧冬季兩項、殘奧越野滑雪、殘奧單板滑雪、殘奧冰球、輪椅冰壺等。
隨著平昌2018年冬奧會落下帷幕,冬奧會正式進入“北京周期”。2018年11月26日,冬殘奧運動員運動表現(xiàn)提升關(guān)鍵技術(shù)項目在中國殘疾人體育運動管理中心啟動,這是我國第一次將殘奧體育列入科研項目。作為“科技冬奧”重點專項之一,這也是唯一一個殘奧會科技專項,課題覆蓋競賽項目6個大項。
借助輔助裝備,代償殘疾運動員喪失的身體功能,高科技器械為殘疾運動員迎接冬殘奧會帶來更多可能性。在2002年的鹽湖城冬殘奧會上,我國只有4名運動員參賽;2022年,我國已經(jīng)有90余名運動員取得參加冬殘奧會的資格。