激光技术|做“奥运迷”，怎能不懂点赛场科技？_观众们|运动|比赛|罚球线|赛场

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奥运主火炬使用氢燃料

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奥运奖牌

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由洗涤剂瓶和海洋塑胶垃圾等制成的领奖台

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奥运村的纸板床承重据说达到1吨

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AI裁判会更精准

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赛场上的运输机器人

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大出风头的投球机器人

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不少助力外骨骼设备被应用

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撑杆跳高比赛用杆

□克莉斯汀
近几届奥运会，在线看直播的“奥运迷”都很直观地享受到了不少高科技带来的妙处。比如2012年英国伦敦奥运会上，首次进入奥运会排球赛场的“鹰眼”系统，就让人可以更精确地看到比赛细节。
【激光技术|做“奥运迷”，怎能不懂点赛场科技？】今年的日本东京奥运会也一样有不少值得关注的科技亮点。比如组委会主打的“环保”元素，就有不少产品是高科技成果。机器人也是本次奥运会上的一大亮点。
机器人大显身手
今年奥运会赛场上出现不少机器人。
其中最为炫目的当数男篮赛场上出现的一位在罚球线、三分线外和半场投球时三投三中的“编外球员” ，它担任了男篮赛事中场表演嘉宾，是由丰田公司开发的Cue系列投球机器人。
这个一身暗黑系“鳞片”质感服饰的人形机器人，身材高大，脚蹬一双霸气的篮球鞋，为观众们表演了100%命中率的定点罚球，给所有人都留下了深刻印象。
据说它的设计灵感来自动画片《灌篮高手》，最终成果已能做到每12秒就能投进一球，而且百发百中。早在2018年，它在实验阶段就已创造了吉尼斯世界纪录——耗时6小时35分钟，在罚球线连续投进2020个球，成为第一个连续罚球进球数最多的人形机器人。
鹰眼机器人无须再过多介绍，它仍然活跃在各运动赛场，借助几十个高速摄像头、多台电脑和大屏幕，从不同角度同时捕捉赛场上的运动轨迹，不仅帮助裁判做出更精准的判断，也给我们带来更精彩的运动瞬间回放画面。同时有3D激光技术的参与，系统还能更精细地分析体操运动员的复杂运动，成为赛场上不可缺少的“智能裁判” 。
在田径赛场上，我们还可以看到一些忙碌着跑来跑去运送东西的箱式机器人。它们跟随在工作人员身后，自己规划出最佳路径，规避障碍物，并且把运动员的投掷物回收回来。这不仅节省了很多人力，当然也可以减少因人员流动带来的病毒传染的风险。
而在赛场外，机器人更发挥着巨大作用，人脸识别通行及安保、无人驾驶接送车、支持27种语言的即时翻译机器人，等等，在奥运村里都随处可见。
早在2019年3月，东京奥组委就发布了“2020年东京奥运会机器人计划” ，目的就是想让奥运会成为机器人科技最好的展示舞台。
5G技术助力观赛
因疫情影响，今年的奥运会现场是没有普通观众的。但虚拟现实技术仍然为观众带来很不错的线上观赛体验。今年的奥运会已经用上了AR、VR、3D全息投影技术。通过竞技场上安装的“鹰眼”设备等，用多个摄像头追踪运动员的动作，再将图像实时显示为3D全息图，就能让线上观众使用智能设备观赛。不过，据说最终这项技术只限于内部使用，仍没有普及到大众。
但这一技术还是大大考验了现场的5G网络。在东京奥运会上， 5G技术的高速传播、低时延的性能被广泛应用。组委会称，他们在帆船、游泳和高尔夫球场馆都采用了高速5G技术。无人机拍摄的比赛视频，可以通过5G网络迅速地传输到赛场外的大屏幕上，观众就可以更近距离地观看到运动员在比赛中的状况。比如游泳赛事中，通过支持5G网络的智能眼镜，观众不仅能看到运动员的即时表现，还能看到比赛结果以及其他数据在眼镜上即时显示。据透露，通过5G网络还能收集运动员的训练数据进行分析，从而为完善的训练计划提供相关数据。
环保科技值得推广
当然，东京奥运会上最令人关注的就是组委会一早提出的“环保”计划。他们宣称，不仅花费了约3亿美元建设出一个完全由氢气驱动的“奥运村” ，还采用了很多环保技术来配备奥运会上的相关必须品。
在环保理念下推出的奥运村纸板床早在奥运会开幕前就大热。还有从回收的旧手机和家电垃圾中提炼原料来制作的奥运会“绿色奖牌”、用回收的可口可乐瓶等制作的奥运会工作人员服装，等等，也都是本届奥运会上被关注的热点。
而氢气作为一种绿色燃料来源，今年奥运会上被尝试广泛使用。除了在开幕式上用作主火炬的氢燃料，据说运动员们也都在使用零排放和低碳的交通工具，比如他们乘坐的大多是丰田提供的混合动力、插电式混合动力和氢燃料电池汽车。这样做，当然是出于环保目的，希望能尽可能减少碳排放。
看不出来的“高科技”道具
除了上述提到的种种高科技，还有一些高科技产品是我们可能没有特别留意到的。
比如撑杆跳高选手使用的撑杆。从早期的木质杆、竹质杆、金属杆，到现在赛场上使用的复合材料杆，这根撑杆不断在“进化” ，其中蕴含了力学原理的应用与材料科学的进步。因为对撑杆的依赖，撑杆跳高也是出现事故最多的运动之一。除了落地意外受伤外，撑杆折断更是运动员必须要面对的一大问题。
现代的复合材料撑杆通常分为三层：外层是高强度的碳纤维增强环氧，中间层是玻璃纤维的带状织物，内层是环带状的玻璃纤维。这样的复合材料与结构，充分利用了碳纤维的轻质高强、玻璃纤维的相对低模高强的综合优势。未来，石墨烯等高性能纳米新材料可能也将运用到这根小小的撑杆中。
此外，本届东京奥运会，中国自行车国家队还首次采用了中国品牌的自行车。欧美自行车运动强国，如意大利国家队也首次采用了中国品牌的山地自行车。制造意大利国家队用山地自行车的还是一家广州的企业。山地自行车赛道的垂直高度差较大，起伏多，弯道多，泥泞、陡坡、岩石等路段交错进行，融合多项先进科技和工艺的超轻全避震“奥运战车”能使选手有更完美的表现。中国队这次使用的“奥运战车” ，据称整车重量控制在9.6公斤内，在全球同级产品中做到了最轻。(本版使用的均为资料图片)

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