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選自《沈陽日報》
“機器人在位于張家口的冬奧賽場通過5G網絡傳回賽道環境實時數據,你在東北大學實驗室里就能通過VR體驗系統仿真滑行,仿佛身臨冬奧賽場參賽?!?月18日,東北大學機械學院王宏教授,向記者展示了該團隊研制的“滑雪道多模態環境要素和滑行速度測量機器人及虛擬與現實動態鏈接的VR滑雪體驗系統”,并向記者講述了這套系統的研發歷程和助力冬奧健兒備戰北京冬奧會的故事。
實驗室里,一個頭頂兩部“風扇”、身高只有30厘米的機器人吸引了記者的目光。別看萌萌的小家伙個頭不大,但卻是一個高科技產品。據王宏介紹:“機器人的名字是‘滑雪道多模態環境要素和滑行速度測量機器人’,主要功能是在賽場收集風向、風速、雪面摩擦力、空氣濕度等環境數據,還能準確捕捉滑行速度?!笨梢哉f,這款機器人是賽場情報員。
從去年7月份開始,這款機器人便伴隨中國自由式滑雪空中技巧隊進行夏訓和冬訓,無論是在旱雪,還是真雪場地上,為國家隊教練組提供了大量數據,幫助運動員更高質量完成訓練內容。
“如果說,這款機器人是情報員,那么,我們設計的虛擬與現實動態鏈接VR滑雪體驗系統就是指揮中樞?!蓖鹾杲榻B說,VR滑雪系統與普通的虛擬現實系統不同,它與滑雪道多模態環境要素測量機器人動態鏈接,在5G通信技術的支持下,通過“云端”將機器人測得的雪道數據實時傳輸給遠方的VR系統,使得運動員或體驗者戴上VR眼鏡,足不出戶在室內滑雪毯上就能模擬室外滑雪體驗。室外訓練不便時,通過改變系統的參數,就能幫助運動員達到在不同環境下訓練的目的。
王宏形象地比喻說:“如果通信條件能滿足,只要機器人能被運到歐洲的阿爾卑斯山工作,那么你就可以在位于沈陽的東北大學實驗室里,通過VR系統模擬的阿爾卑斯山雪道環境,進行模擬滑雪?!?/span>
?之于風速
機器人問世前:賽場提供的風速數據一般都是由距離地面5米以上的儀器監測的,與運動員貼近地面滑行的風速有一定差異。
機器人問世后:這款機器人履帶上安裝了類似釘子的抓地裝置,能夠在雪面上、甚至雪坡上快速行進。理論上,這款機器人能測量到雪場任何需要位置的風向、風速,以便于運動員選擇出發時間和滑行戰術。
?之于滑行速度
機器人問世前:測量運動員滑行速度的傳統方式是人工手持測速儀測量,這種測試方式對測量人的位置和穩定度要求很高。
機器人問世后:此款機器人彌補了人工測速的不足,測速時機器人位于雪道外,且與滑雪道的距離可調;測試位置根據需要可移動,測速時獲得的運動員位置區間精確,穩定性、精確性遠遠高于人工手持裝置。
?未來前景 沈陽市民滑在北京冬奧“賽場”
據了解,這套系統的研發過程中并非一帆風順。據王宏透露:“我們之前設計的機器人一般都是在室內工作,對環境要求不高。但室外雪場環境復雜,而且溫度很低,機器人要達到長時間穩定工作并不容易。一開始,機器人在低溫下故障率較高,經過新材料、新設計等方面的攻關,最終生產出了能在零下50攝氏度正常工作的機器人?!?/span>
低溫環境下,電池耗電很快,研發團隊還研制了一套便攜式低溫太陽能充電系統,確保在室外對機器人電池進行充電。
王宏說:“目前這套系統只是為自由式滑雪空中技巧國家隊服務,但它未來的應用領域非常廣泛,很多體育項目都可以通過該系統進行模擬訓練?!?/span>
王宏透露,系統對虛擬冬奧賽場設計完成之后,在沈陽設立VR實驗室,這樣廣大市民就可以在沈陽通過VR系統,享受滑行在北京冬奧“賽場”的快樂。