2月10日，華中科技大學(xué)發(fā)布消息，該校參與的多項研究成果被應(yīng)用于北京冬奧會賽場，包括智能化冰刀磨床和滑雪板磨床，打破了國外技術(shù)壟斷的雪車雪橇數(shù)字孿生訓(xùn)練系統(tǒng)，為越野滑雪運(yùn)動員提供的科技護(hù)臉裝備等，以科技力量助力冬奧。
長期以來，我國的冰雪運(yùn)動裝備制造產(chǎn)業(yè)與發(fā)達(dá)國家相比相對滯后，只有少數(shù)廠家能生產(chǎn)簡易的磨刀架和磨刀機(jī)。這些設(shè)備的技術(shù)含量低、自動化程度不高，冰刀和雪板的研磨質(zhì)量難以滿足要求。
華中科技大學(xué)國家數(shù)控系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心聯(lián)合武漢華中數(shù)控股份有限公司等單位通過項目攻關(guān)，研制出智能化的冰刀磨床和滑雪板磨床，滿足了短道速滑/速滑冰刀、越野/冬季兩項雪板和跳臺滑雪滑雪板等各種冰雪器材制造和修磨要求，解決了國內(nèi)冰雪器材加工企業(yè)靠手工設(shè)備操作，勞動強(qiáng)度大、精度低、效率不高的難題和瓶頸，讓原來“跟著感覺走”的粗放式加工和磨削變成了全程自動化、數(shù)字化、智能化的精磨細(xì)削。
設(shè)備可以根據(jù)運(yùn)動員的動作、著力點(diǎn)等運(yùn)動特征為冰雪運(yùn)動員量身定做最合適的輪廓曲線，實(shí)現(xiàn)了冰刀和雪板磨削精度從毫米級到微米級的跨越。
雪車雪橇是冬奧會中速度最快的項目，被譽(yù)為冬奧會“雪上F1”。速度過快，運(yùn)動員將有“飛”出賽道的人身危險；滑得太慢，競技性和觀賞性又會受損。華中科技大學(xué)牽頭的國家重點(diǎn)研發(fā)計劃“科技冬奧”重點(diǎn)專項“智能雪車雪橇賽道與競技訓(xùn)練關(guān)鍵技術(shù)研究”項目，通過搭建賽道數(shù)字孿生系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)雪車雪橇運(yùn)動的智能精確感知和數(shù)據(jù)融合，助力教練員、運(yùn)動員滑得更快更安全。
項目團(tuán)隊與國家隊圍繞數(shù)字化訓(xùn)練的關(guān)鍵技術(shù)與配套方法展開了深入溝通，探討以數(shù)字化、智能化技術(shù)挖掘基于數(shù)字賽道的滑行規(guī)律與制勝因素的研究實(shí)施路徑，形成了“雪車雪橇穿戴式數(shù)字儀表盤”“鋼架雪車訓(xùn)練及比賽滑行軌跡數(shù)據(jù)分析”“雪車雪橇可視化軌跡糾偏系統(tǒng)”等多項輔助訓(xùn)練的技術(shù)成果。
該成果打破了國外相關(guān)公司的技術(shù)壟斷，為運(yùn)動員的科學(xué)訓(xùn)練提供了有力的參考數(shù)據(jù)，并將雪車雪橇運(yùn)動高速滑行過程的智能精確感知和數(shù)據(jù)融合，對比理論軌跡與實(shí)際滑行軌跡，實(shí)現(xiàn)基于數(shù)字賽道的可視化糾偏訓(xùn)練。
為了彌補(bǔ)越野滑雪護(hù)臉裝備的技術(shù)空白，在極端寒冷的環(huán)境下為運(yùn)動員實(shí)現(xiàn)高效的運(yùn)動防護(hù)，華中科技大學(xué)武漢光電國家研究中心項目團(tuán)隊承擔(dān)無源保暖雪上科技護(hù)臉項目，致力于為冬奧會賽事提供科技保障服務(wù)。
在沒有任何可參照的國外相關(guān)技術(shù)的情況下，團(tuán)隊所研發(fā)的雪上科技護(hù)臉充分體現(xiàn)了技術(shù)的“從0到1”的原始創(chuàng)新性，能夠在嚴(yán)寒環(huán)境中為著裝輕便的越野滑雪運(yùn)動員提供“暖”而“快”的保障服務(wù)，通過局部微環(huán)境的有效熱調(diào)控，降低運(yùn)動員在賽前熱身或比賽過程中面部、呼吸道損傷以及低溫的不適感，盡可能減小極端環(huán)境對水平發(fā)揮所造成的影響。
目前總共已有八批護(hù)臉裝備提供給國家越野滑雪隊使用，為寒冷環(huán)境下運(yùn)動過程中的面部、呼吸道、頸部等提供必要的無源保暖防護(hù)，可輔助運(yùn)動員更好地完成訓(xùn)練與比賽任務(wù)。
在冬奧會籌辦的科技服務(wù)方面，華中科技大學(xué)工程管理研究所項目團(tuán)隊在“科技冬奧”重點(diǎn)專項“京張高鐵智能化服務(wù)關(guān)鍵技術(shù)與示范”項目支持下，針對地下封閉空間定位及路徑規(guī)劃較為困難的問題，基于AR的便攜式移動集成及動態(tài)圖像疊加方法以及多層空間環(huán)境自適應(yīng)的動態(tài)虛擬交互導(dǎo)引技術(shù)，通過抓取車站數(shù)字模型，結(jié)合現(xiàn)場設(shè)施狀態(tài)變化、動態(tài)客流分布和立體路徑連接，實(shí)現(xiàn)了建于山體之內(nèi)的北京八達(dá)嶺長城站中的AR視覺導(dǎo)航。這項技術(shù)在方便冬奧會期間旅客出行的同時，提升了高鐵服務(wù)的科技感和趣味性。
針對奧運(yùn)標(biāo)準(zhǔn)雪上競賽場館設(shè)計建造經(jīng)驗(yàn)空白的現(xiàn)狀，華中科技大學(xué)項目團(tuán)隊在“科技冬奧”重點(diǎn)專項“復(fù)雜山地條件下冬奧雪上場館設(shè)計建造運(yùn)維關(guān)鍵技術(shù)”項目支持下，面向雪車雪橇中心、高山滑雪中心和高山滑雪跳臺所在地區(qū)研發(fā)快速山地場景重構(gòu)技術(shù)。
團(tuán)隊在常規(guī)場景重建算法基礎(chǔ)上，針對大規(guī)模復(fù)雜場景，建立慣導(dǎo)信息與視覺信息相融合的高效捆集調(diào)整優(yōu)化算法，有效緩解和避免誤差積累問題，提高建模的整體性能和精度，為奧組委提出的“賽區(qū)場館一張圖”的使用需求提供了三維數(shù)字模型的支持。