新华社北京10月16日电（采访人员赵旭）在北京理工大学一间矗立着多件科技装备的实验室里 ， 两名科研人员正帮助受试者将电极片贴在上肢肌肉的皮肤表面 。 完成肌电设备穿戴后 ， 受试者摆动胳膊 ， 一旁的屏幕实时显示着收集到的电信号波形轨迹 。

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北京理工大学宇航学院学生孙青（右）帮助受试者黄毅将肌电传感器贴在上肢肌肉的皮肤表面 。 新华社采访人员任超摄
“这套肌电设备应用于冬奥运动员的体能训练 。 电极片贴在运动员不同位置的皮肤上 ， 可监测运动过程中相应肌肉被激活的程度和顺序 ， 我们根据这些信息可以计算出肌力 ， 之后把数据反馈给运动员的体能教练 ， 这样他们能更有针对性地指导运动员锻炼需要增强的肌肉群 。 ”北京理工大学宇航学院教授霍波说 。
针对备战2022年北京冬奥会的需求 ， 北京理工大学承担了科技部“科技冬奥”专项中的“国家科学化训练基地建设关键技术研究与示范”项目 。 作为项目负责人 ， 霍波带领团队研发出“冬季项目智能训练管理系统” ， 为跳台滑雪、自由式滑雪大跳台、雪车雪橇、越野滑雪等冬奥项目的国家队运动员提供个性化、智能化、“精确到肌肉”的训练方案 。
霍波介绍 ， 除应用于体能训练的肌电设备外 ， 该系统还能通过在训练场地安装多组高速相机 ， 实时采集不同项目中运动员实战训练时的三维姿态参数 ， 同时利用装有近百个压力传感器的超薄压力鞋垫 ， 收集运动员落地时的地面反作用力等信息 ， 通过深度学习完成自动识别后 ， 团队再结合空气动力学分析、骨骼肌肉动力学分析、运动学分析等方法 ， 对运动员的运动能力进行分析和评估 。

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北京理工大学宇航学院教授霍波（中）指导学生使用压力鞋垫 。 新华社采访人员任超摄
如何起跳更省力？如何减少风的阻力？哪些细节因素影响空中滑翔的时长和距离？运动员在推雪橇过程中是否有负加速度？……在该项科技的助力下 ， 教练员与运动员得以以更直观、更科学的方式深入了解运动员全过程运动状态 ， 并通过对比每次得出的分析报告 ， 持续调整运动姿势和发力方式等 ， 帮助运动员探索个体“最优解” ， 不断提升训练成绩 。
“在训练中应用定量测试和分析系统 ， 对于运动员来说 ， 有一个接纳的过程 。 在与运动员和教练一起训练、交流的过程中 ， 我们把科技术语、力学词汇转化为与运动相关的语言 ， 更好地帮助他们熟悉并充分运用这套系统 。 比如针对跳台滑雪运动员 ， 我们综合分析后 ， 建议运动员在起跳过程中膝关节应尽可能蹬伸 ， 同时适当降低髋关节的伸展速度 ， 以减少躯干的风阻 。 训练到后期时 ， 运动员们总会主动去查看报告 。 ”该项目团体成员、北京理工大学宇航学院博士生蒋量说 。

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北京理工大学宇航学院学生蒋量（左）与陈雪进行相机标定 。 新华社采访人员任超摄
从2019年开始 ， 蒋量与团队其他成员带着该套系统 ， 跟随冬奥不同项目的国家队 ， 帮助运动员训练 。 “设备的研发和应用都经历了从无到有的过程 ， 在这几年不断的尝试和摸索中 ， 这套系统也完成了多次升级迭代 。 ”蒋量说 。
“这套面向冬奥训练的科技装备和核心技术已经相对成熟 ， 目前在同行业范围内已处于前沿水平 ， 尤其是我们引入空气动力学计算 ， 得到跳台滑雪项目中运动员起跳时受到的空气阻力 ， 并将其用于骨骼肌肉系统动力学的分析 ， 该方法还尚未见文献报道 。 ”霍波告诉采访人员 ， 完成服务冬奥训练的使命后 ， 该系统将应用于人体康复训练、大众健康辅助、科研科普等场景 。