香港理工大學(xué)(理大)體育科技研究院核心成員兼康復(fù)治療科學(xué)系助理教授蘇俊龍帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì),致力研究以科技結(jié)合生物力學(xué),提升游泳運(yùn)動(dòng)員的表現(xiàn)。團(tuán)隊(duì)利用先進(jìn)的可穿戴式感測(cè)器及水下拍攝系統(tǒng),通過捕捉及分析游泳運(yùn)動(dòng)員的起跳動(dòng)作及游泳姿勢(shì),包括肢體動(dòng)作及肌肉運(yùn)用等數(shù)據(jù),輔助教練設(shè)計(jì)合適的訓(xùn)練方法。目前,團(tuán)隊(duì)正協(xié)助拔萃女書院(女拔)學(xué)生泳隊(duì)?wèi)?yīng)用有關(guān)方法提升訓(xùn)練成效。
為推進(jìn)體育科學(xué)和科技領(lǐng)域的聯(lián)合研究,理大體育科技研究院更與女拔簽署合作諒解備忘錄,共建「香港理工大學(xué)-拔萃女書院人工智能游泳科技實(shí)驗(yàn)室」。根據(jù)協(xié)議,女拔將提供校內(nèi)符合國際賽事標(biāo)準(zhǔn)的游泳設(shè)施,供理大研究人員裝設(shè)相關(guān)器材採集數(shù)據(jù),並讓學(xué)生游泳運(yùn)動(dòng)員參與研究。
在理大副校長(zhǎng)(研究及創(chuàng)新)趙汝恒教授(左一)、女拔校董會(huì)代表葉劉軒明女士(右一)見證下,由理大體育科技研究院院長(zhǎng)張明教授(左二)及女拔校長(zhǎng)劉靳麗娟女士(右二)就共建「理大-女拔人工智能游泳科技實(shí)驗(yàn)室」簽署合作諒解備忘錄。
理大副校長(zhǎng)(研究及創(chuàng)新)趙汝恒說:「港產(chǎn)飛魚近年揚(yáng)威國際,在訓(xùn)練中有效融合科技應(yīng)用,有助發(fā)揮運(yùn)動(dòng)員的潛能,助他們爭(zhēng)取佳績(jī)。理大致力將科研成果轉(zhuǎn)化,很高興能與拔萃女書院合作提升學(xué)生運(yùn)動(dòng)員的競(jìng)賽水平,相信同學(xué)亦可通過參與科研工作,獲得寶貴的沉浸式學(xué)習(xí)體驗(yàn),培養(yǎng)她們對(duì)創(chuàng)新科技和數(shù)理工程知識(shí)的興趣?!?/p>
理大與女拔代表合照,包括理大副校長(zhǎng)(研究及創(chuàng)新)趙汝恒教授(左三)、女拔校長(zhǎng)劉靳麗娟女士(右四)、理大體育科技研究院院長(zhǎng)張明教授(左二)、女拔校董會(huì)代表葉劉軒明女士(右三)、理大體育科技研究院核心成員兼康復(fù)治療科學(xué)系助理教授蘇俊龍博士(左一)、女拔學(xué)生丘琦(右二)及歐卓怡(右一)。
女拔校長(zhǎng)劉靳麗娟說:「建校160多年的拔萃女書院,近年積極推動(dòng)創(chuàng)新科技教育。這次理大科研團(tuán)隊(duì)將人工智能和生物力學(xué)的研究成果,與女拔的游泳運(yùn)動(dòng)員一起進(jìn)行實(shí)踐驗(yàn)證,除了讓我們的學(xué)生運(yùn)動(dòng)員在游泳項(xiàng)目方面更上層樓之外,更令大家全面提升對(duì)運(yùn)動(dòng)科學(xué)的實(shí)際應(yīng)用能力和運(yùn)用人工智能的解難技巧,讓同學(xué)們?cè)趧?chuàng)新科技的廣闊天地更好裝備自己?!?/p>
理大體育科技研究院核心成員兼康復(fù)治療科學(xué)系助理教授蘇俊龍博士(左)介紹以生物力學(xué)訓(xùn)練方法提升運(yùn)動(dòng)員游泳表現(xiàn)的研究成果,以及女拔學(xué)生丘琦(中)、歐卓怡(右)分別分享她們參與起跳動(dòng)作訓(xùn)練和研究工作的體驗(yàn)。
蘇俊龍的研究針對(duì)游泳運(yùn)動(dòng)員的重點(diǎn)訓(xùn)練項(xiàng)目,研發(fā)和探討系統(tǒng)性的生物力學(xué)訓(xùn)練方法對(duì)提升游泳表現(xiàn)的成效。主要研究項(xiàng)目有3項(xiàng),第一是起跳動(dòng)作分析。團(tuán)隊(duì)將水下表面肌電(Surface Electromyography)採集系統(tǒng)置於運(yùn)動(dòng)員小腿,實(shí)時(shí)捕捉起跳的瞬間動(dòng)作,並配合反應(yīng)時(shí)間測(cè)量器和影片分析軟件,即時(shí)提供起跳反應(yīng)、入水角度及速度等數(shù)據(jù),協(xié)助運(yùn)動(dòng)員及時(shí)改善起跳姿勢(shì)。團(tuán)隊(duì)更邀請(qǐng)了約30名女拔泳隊(duì)學(xué)生參與為期6星期,每星期2次,每次20分鐘之起跳動(dòng)作訓(xùn)練。利用系統(tǒng)於訓(xùn)練前後比較及分析參與運(yùn)動(dòng)員的起跳反應(yīng)等數(shù)據(jù),結(jié)果顯示參與運(yùn)動(dòng)員的平均起跳速度較以往快0.127秒。
蘇俊龍博士帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)利用先進(jìn)的可穿戴式感測(cè)器及水下拍攝系統(tǒng),通過捕捉及分析游泳運(yùn)動(dòng)員的起跳動(dòng)作及游泳姿勢(shì),輔助教練設(shè)計(jì)合適的訓(xùn)練方法。(右起)蘇俊龍博士、女拔學(xué)生泳隊(duì)教練蔡曉慧、舊生施幸余、學(xué)生泳隊(duì)成員馬紫玲及沈綺紋。
第二是游泳推進(jìn)力分析。團(tuán)隊(duì)運(yùn)用水下表面肌電採集系統(tǒng)和游泳推進(jìn)力測(cè)量器(Tethered Swimming Testing System),分析運(yùn)動(dòng)員游泳時(shí)所產(chǎn)生的推進(jìn)力,有助教練為運(yùn)動(dòng)員調(diào)整動(dòng)作和制定合適的訓(xùn)練方案,提升游泳表現(xiàn)。團(tuán)隊(duì)邀請(qǐng)了約30名來自理大及本地體育組織的學(xué)生運(yùn)動(dòng)員參與為期8星期,針對(duì)腹腰肌肉穩(wěn)定性的肌肉訓(xùn)練,並利用表面肌電採集系統(tǒng)和游泳推進(jìn)力測(cè)量器評(píng)估運(yùn)動(dòng)員於游泳時(shí)腹腰肌肉運(yùn)用的表現(xiàn),以及游泳時(shí)所產(chǎn)生的推進(jìn)力,結(jié)果發(fā)現(xiàn)參與運(yùn)動(dòng)員游泳時(shí)產(chǎn)生的游泳推進(jìn)力平均提升約10%;就以50米自由泳為例,速度加快了0.02米/秒至0.03米/秒。
利用水下表面肌電採集系統(tǒng),配合反應(yīng)時(shí)間測(cè)量器和影片分析軟件,即時(shí)提供起跳反應(yīng)等數(shù)據(jù),協(xié)助運(yùn)動(dòng)員及時(shí)改善起跳姿勢(shì)。
第三是肌肉運(yùn)用分析。團(tuán)隊(duì)採用防水可穿戴式表面肌電感測(cè)器和水下拍攝系統(tǒng),捕捉運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行自由泳時(shí)起跳、游水及轉(zhuǎn)身的肌肉運(yùn)用,包括手臂、肩膊、腳及軀幹等。系統(tǒng)將於女拔校內(nèi)游泳池進(jìn)行測(cè)試,並邀請(qǐng)?jiān)撔>⒂斡具\(yùn)動(dòng)員參與。
運(yùn)用水下表面肌電採集系統(tǒng)和游泳推進(jìn)力測(cè)量器,可分析運(yùn)動(dòng)員游泳時(shí)所產(chǎn)生的推進(jìn)力,幫助教練為運(yùn)動(dòng)員調(diào)整動(dòng)作和制定合適的訓(xùn)練方案,提升游泳表現(xiàn)。
採用防水可穿戴式表面肌電感測(cè)器和水下拍攝系統(tǒng),可捕捉運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行自由泳時(shí)的肌肉運(yùn)用。圖為系統(tǒng)顯示的肌肉表現(xiàn)分析圖。