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　　在2004年雅典奧運(yùn)會(huì)和2011年大邱世界田徑錦標(biāo)賽上，室伏廣治摘得了鏈球項(xiàng)目的。他旋轉(zhuǎn)身體投擲鏈球的動(dòng)作就像古希臘雕塑一樣優(yōu)美，就像進(jìn)入了藝術(shù)的世界。
　　摘要：奧運(yùn)訓(xùn)練中出現(xiàn)了一種叫做“聽覺反饋法”。在該系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用的是安裝在鏈球線部分的小型運(yùn)動(dòng)傳感器。該傳感器能夠測量線方向的加速度和旋轉(zhuǎn)方向的角速度。傳感器的測量值無線傳輸給附近的控制器裝置，轉(zhuǎn)換成與測量值相應(yīng)的聲音，由揚(yáng)聲器傳播出去。本文主要介紹了該種傳感器，讓我們揭開它神秘的面紗。
　　
　　他不僅是世界*運(yùn)動(dòng)員，還有另一個(gè)身份。那就是分析運(yùn)動(dòng)員動(dòng)作以提高技能和防止受傷的“運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)”研究者。他還有一項(xiàng)把自己當(dāng)成實(shí)驗(yàn)對象的研究。那就是訓(xùn)練方法的“聽覺反饋法”。目前他正與日本慶應(yīng)義塾大學(xué)研究生院的太田憲（政策與媒體研究科特聘副教授）的研發(fā)小組共同進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
　　
　　聽覺反饋法顧名思義就是將運(yùn)動(dòng)員身體的運(yùn)動(dòng)情況通過外部的聲音實(shí)時(shí)反饋給運(yùn)動(dòng)員的方法。室伏等人所從事的鏈球投擲研究將投擲鏈球時(shí)身體旋轉(zhuǎn)的加速情況轉(zhuǎn)換成聲音。放在附近的揚(yáng)聲器隨著鏈球的旋轉(zhuǎn)，即身體旋轉(zhuǎn)的加速，發(fā)出“嘣……嘣……”的聲音。運(yùn)動(dòng)員可以在投擲過程中根據(jù)該聲音檢查加速是否到位等。
　　
　　體育領(lǐng)域掀起電子革命
　　
　　在該系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用的是安裝在鏈球線部分的小型運(yùn)動(dòng)傳感器。該傳感器能夠測量線方向的加速度和旋轉(zhuǎn)方向的角速度。傳感器的測量值無線傳輸給附近的控制器裝置，轉(zhuǎn)換成與測量值相應(yīng)的聲音，由揚(yáng)聲器傳播出去。　　　　
　　與室伏等人用于測量的小型傳感器為同款的小型傳感器和聽覺反饋用控制器裝置。均由日本LOGICALPRODUCT公司開發(fā)。
　　
　　現(xiàn)在，體育界掀起了可謂“電子革命”的變化。室伏的嘗試只不過是其中的一個(gè)例子。智能手機(jī)等便攜終端的快速普及已開始為過去一直蒙著神秘面紗的運(yùn)動(dòng)員身體動(dòng)作量化作出貢獻(xiàn)。
　　
　　過去，檢測運(yùn)動(dòng)員動(dòng)作的實(shí)驗(yàn)大多采用昂貴的大型裝置。比如，在身體各部位佩帶反射光的標(biāo)記物以拍攝動(dòng)作的動(dòng)作捕捉裝置及采用內(nèi)置的應(yīng)變儀和壓電傳感器測量運(yùn)動(dòng)時(shí)施加在地板上的力的測力板。
　　
　　現(xiàn)在，能測量加速度、角速度及位置等的帶有無線通信功能的小型運(yùn)動(dòng)傳感器在該領(lǐng)域即將全面普及。小型傳感器的優(yōu)點(diǎn)是只需戴在身上即可實(shí)時(shí)捕捉動(dòng)作。測量場所便可以由特殊的“實(shí)驗(yàn)室”改為進(jìn)行實(shí)際訓(xùn)練和比賽的“運(yùn)動(dòng)場”。日本慶應(yīng)義塾大學(xué)的太田憲指出：“隨著傳感器小型化、無線通信技術(shù)發(fā)展以及智能手機(jī)和平板終端的普及，越來越多的新訓(xùn)練方法得以實(shí)現(xiàn)。意義重大”。
　　
　　與*運(yùn)動(dòng)員同步，普通體育愛好者之間也在推動(dòng)體育數(shù)字化。zui近1年，美國耐克及德國阿迪達(dá)斯等體育用品廠家正致力于體育用品“數(shù)字化”。*運(yùn)動(dòng)員和體育愛好者正在共同催生“數(shù)字體育”新市場。
　　
　　室伏等人在實(shí)驗(yàn)中所采用的運(yùn)動(dòng)傳感器的開發(fā)企業(yè)位于福岡市，是已成立18年的日本LOGICALPRODUCT公司。該公司主要開發(fā)無線及傳感器相關(guān)技術(shù)。20多名員工大部分是技術(shù)人員。
　　
　　一直開發(fā)橋梁監(jiān)視用傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等的LOGICALPRODUCT公司涉足體育領(lǐng)域源于一個(gè)偶然的機(jī)會(huì)。那是在2008年。正在尋找具有無線功能的運(yùn)動(dòng)傳感器的太田憲在展會(huì)上發(fā)現(xiàn)了該公司的無線模塊。該公司正好也在探索該模塊的用途，太田憲的一席話“人體運(yùn)動(dòng)測量領(lǐng)域有需求”正中該公司的下懷。
　　
　　LOGICALPRODUCT代表董事社長辻卓則回憶說：“太田跟我說‘想要既便宜又耐摔的小型傳感器’。我當(dāng)時(shí)覺得很難實(shí)現(xiàn)”。“但又覺得挑戰(zhàn)新領(lǐng)域很有意思”（辻卓則）。
　　
　　2009年底制成的小型傳感器外形尺寸為55mm×40mm×20mm。后來還開發(fā)出了體積大約減半至40mm×30mm×20mm的產(chǎn)品。是一款9軸運(yùn)動(dòng)傳感器，采用了2.4GHz自主協(xié)議的無線通信技術(shù)，并分別內(nèi)置了3軸的加速度傳感器、角速度傳感器及地磁傳感器?？钆鋫淞?6bit的A-D轉(zhuǎn)換功能，能夠以1k采樣/秒的速度測量數(shù)據(jù)。
　　
　　些許的過高配置也會(huì)帶來致命傷
　　
　　無線通信之所以采用自主協(xié)議，是因?yàn)槿绻捎?ldquo;藍(lán)牙”等標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)，通信方面的過高配置有可能給實(shí)時(shí)測量帶來障礙。要追蹤運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)，需要以毫秒單位測量控制。在數(shù)據(jù)處理及通信中出現(xiàn)過高配置時(shí)，測量結(jié)果的反饋時(shí)間就有可能出現(xiàn)偏差。
　　
　　室伏等人研究的實(shí)時(shí)反饋用途有zui終目標(biāo)。那就是建立在教練等測量者不在場的情況下運(yùn)動(dòng)員一個(gè)人也能夠訓(xùn)練的環(huán)境。因此，實(shí)時(shí)性極其重要。LOGICALPRODUCT公司負(fù)責(zé)傳感器開發(fā)的無線傳感業(yè)務(wù)部部長澤田泰輔表示：“測量開始和停止的時(shí)間等稍微差一點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)員就會(huì)感到不舒服。為減少這種壓力，需要盡量減小通信處理需要占用的資源”。
　　
　　LOGICALPRODUCT公司的小型傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域現(xiàn)在已經(jīng)擴(kuò)展到鏈球項(xiàng)目以外。游泳、網(wǎng)球、棒球及足球等項(xiàng)目均已采用。產(chǎn)品品種也相應(yīng)的增加。高速型產(chǎn)品包括可測量的角速度zui高為6000dps的產(chǎn)品和加速度zui高為250G的產(chǎn)品。“能夠測量網(wǎng)球球拍、乒乓球球拍、棒球球棒的揮動(dòng)以及花樣滑冰跳落時(shí)的撞擊等”（澤田）。
　　
　　可精密測量運(yùn)動(dòng)員身體動(dòng)作的傳感器技術(shù)，今后可能會(huì)作為技術(shù)開發(fā)的“火車頭”開拓出新的應(yīng)用領(lǐng)域。比如，日本九州科學(xué)技術(shù)研究所（ISIT）正在與LOGICALPRODUCT公司共同推進(jìn)研發(fā)可對人體姿勢進(jìn)行推測并實(shí)現(xiàn)可視化的技術(shù)。這是一項(xiàng)計(jì)劃用于康復(fù)和看護(hù)一線的研究。
　　
　　這項(xiàng)技術(shù)組合使用LOGICALPRODUCT公司的9軸運(yùn)動(dòng)傳感器以及采用美國微軟公司圖像距離傳感器的運(yùn)動(dòng)輸入傳感器“Kinect”。推斷出通過Kinect技術(shù)得到的身體骨架等位置，并使其運(yùn)動(dòng)與身上安裝的小型傳感器的測量結(jié)果同步。由此通過三維圖形使身體動(dòng)作實(shí)現(xiàn)可視化。實(shí)際的身體動(dòng)作實(shí)現(xiàn)可視化后，可以在視覺上反饋給康復(fù)者。據(jù)此進(jìn)行訓(xùn)練，思路跟體育訓(xùn)練相同。
　　
　　此前也曾出現(xiàn)過采用相機(jī)為康復(fù)提供幫助的技術(shù)，不過存在需要解決的課題。當(dāng)進(jìn)入身體背面等死角時(shí)，相機(jī)就無法拍到身體動(dòng)作，而且曲臂等相機(jī)難以拍到的運(yùn)動(dòng)不在少數(shù)。距離圖像傳感器也存在此類問題，不過組合使用運(yùn)動(dòng)傳感器后，死角明顯減少。
　　
　　負(fù)責(zé)研究工作的ISIT生活支援信息化技術(shù)研究室研究員吉永崇認(rèn)為，“將傳感器的測量結(jié)果與測量肌肉運(yùn)動(dòng)的肌電儀結(jié)果組合使用后，可視化效果會(huì)更高。隨著智能手機(jī)和平板電腦的普及，或許能以低成本建立起即使沒有分析專家，康復(fù)患者自己也可確認(rèn)結(jié)果的環(huán)境”。
　　
　　全面開辟“新大陸”
　　
　　LOGICALPRODUCT公司的澤田指出：“類似康復(fù)這樣的緩慢動(dòng)作，要求相應(yīng)緩慢的測量精度”。他還表示，“在康復(fù)動(dòng)作中，體育領(lǐng)域的測量技術(shù)知識也可以發(fā)揮作用。因?yàn)槭翘幚砣梭w動(dòng)作這個(gè)物理現(xiàn)象，所以與測量現(xiàn)場的溝通*。不斷地使體育領(lǐng)域的力學(xué)意義與傳感器的測量聯(lián)動(dòng)，有助于積累經(jīng)驗(yàn)技術(shù)”。
　　
　　今后要將運(yùn)動(dòng)傳感器、無線通信技術(shù)和可視化技術(shù)應(yīng)用到極限，將其潛力全部發(fā)揮出來。將這些技術(shù)應(yīng)用于其他領(lǐng)域的許多啟示應(yīng)該都蘊(yùn)藏在體育領(lǐng)域中。當(dāng)然，處于運(yùn)動(dòng)生涯的*運(yùn)動(dòng)員從運(yùn)動(dòng)中獲得的知識也*可以應(yīng)用于普通體育愛好者使用的消費(fèi)類電子服務(wù)中。
　　
　　在數(shù)字體育領(lǐng)域，都在全面致力于開辟“新大陸”。這是一個(gè)前人尚未涉足的領(lǐng)域。進(jìn)行開拓并積累了經(jīng)驗(yàn)技術(shù)的者將獲得很大的優(yōu)勢。大量的*正在進(jìn)行這種開發(fā)競爭。