奧運主火炬使用氫燃料

奧運獎牌

由洗滌劑瓶和海洋塑膠垃圾等制成的領(lǐng)獎臺

奧運村的紙板床承重據說(shuō)達到1噸

AI裁判會(huì )更精準

賽場(chǎng)上的運輸機器人

大出風(fēng)頭的投球機器人

不少助力外骨骼設備被應用

撐桿跳高比賽用桿

□克莉斯汀

近幾屆奧運會(huì )，在線(xiàn)看直播的“奧運迷”都很直觀(guān)地享受到了不少高科技帶來(lái)的妙處。比如2012年英國倫敦奧運會(huì )上，首次進(jìn)入奧運會(huì )排球賽場(chǎng)的“鷹眼”系統，就讓人可以更精確地看到比賽細節。

今年的日本東京奧運會(huì )也一樣有不少值得關(guān)注的科技亮點(diǎn)。比如組委會(huì )主打的“環(huán)保”元素，就有不少產(chǎn)品是高科技成果。機器人也是本次奧運會(huì )上的一大亮點(diǎn)。

機器人大顯身手

今年奧運會(huì )賽場(chǎng)上出現不少機器人。

其中最為炫目的當數男籃賽場(chǎng)上出現的一位在罰球線(xiàn)、三分線(xiàn)外和半場(chǎng)投球時(shí)三投三中的“編外球員”，它擔任了男籃賽事中場(chǎng)表演嘉賓，是由豐田公司開(kāi)發(fā)的Cue系列投球機器人。

這個(gè)一身暗黑系“鱗片”質(zhì)感服飾的人形機器人，身材高大，腳蹬一雙霸氣的籃球鞋，為觀(guān)眾們表演了100%命中率的定點(diǎn)罰球，給所有人都留下了深刻印象。

據說(shuō)它的設計靈感來(lái)自動(dòng)畫(huà)片《灌籃高手》，最終成果已能做到每12秒就能投進(jìn)一球，而且百發(fā)百中。早在2018年，它在實(shí)驗階段就已創(chuàng )造了吉尼斯世界紀錄——耗時(shí)6小時(shí)35分鐘，在罰球線(xiàn)連續投進(jìn)2020個(gè)球，成為第一個(gè)連續罰球進(jìn)球數最多的人形機器人。

鷹眼機器人無(wú)須再過(guò)多介紹，它仍然活躍在各運動(dòng)賽場(chǎng)，借助幾十個(gè)高速攝像頭、多臺電腦和大屏幕，從不同角度同時(shí)捕捉賽場(chǎng)上的運動(dòng)軌跡，不僅幫助裁判做出更精準的判斷，也給我們帶來(lái)更精彩的運動(dòng)瞬間回放畫(huà)面。同時(shí)有3D激光技術(shù)的參與，系統還能更精細地分析體操運動(dòng)員的復雜運動(dòng)，成為賽場(chǎng)上不可缺少的“智能裁判”。

在田徑賽場(chǎng)上，我們還可以看到一些忙碌著(zhù)跑來(lái)跑去運送東西的箱式機器人。它們跟隨在工作人員身后，自己規劃出最佳路徑，規避障礙物，并且把運動(dòng)員的投擲物回收回來(lái)。這不僅節省了很多人力，當然也可以減少因人員流動(dòng)帶來(lái)的病毒傳染的風(fēng)險。

而在賽場(chǎng)外，機器人更發(fā)揮著(zhù)巨大作用，人臉識別通行及安保、無(wú)人駕駛接送車(chē)、支持27種語(yǔ)言的即時(shí)翻譯機器人，等等，在奧運村里都隨處可見(jiàn)。

早在2019年3月，東京奧組委就發(fā)布了“2020年?yáng)|京奧運會(huì )機器人計劃”，目的就是想讓奧運會(huì )成為機器人科技最好的展示舞臺。

5G技術(shù)助力觀(guān)賽

因疫情影響，今年的奧運會(huì )現場(chǎng)是沒(méi)有普通觀(guān)眾的。但虛擬現實(shí)技術(shù)仍然為觀(guān)眾帶來(lái)很不錯的線(xiàn)上觀(guān)賽體驗。今年的奧運會(huì )已經(jīng)用上了AR、VR、3D全息投影技術(shù)。通過(guò)競技場(chǎng)上安裝的“鷹眼”設備等，用多個(gè)攝像頭追蹤運動(dòng)員的動(dòng)作，再將圖像實(shí)時(shí)顯示為3D全息圖，就能讓線(xiàn)上觀(guān)眾使用智能設備觀(guān)賽。不過(guò)，據說(shuō)最終這項技術(shù)只限于內部使用，仍沒(méi)有普及到大眾。

但這一技術(shù)還是大大考驗了現場(chǎng)的5G網(wǎng)絡(luò )。在東京奧運會(huì )上，5G技術(shù)的高速傳播、低時(shí)延的性能被廣泛應用。組委會(huì )稱(chēng)，他們在帆船、游泳和高爾夫球場(chǎng)館都采用了高速5G技術(shù)。無(wú)人機拍攝的比賽視頻，可以通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò )迅速地傳輸到賽場(chǎng)外的大屏幕上，觀(guān)眾就可以更近距離地觀(guān)看到運動(dòng)員在比賽中的狀況。比如游泳賽事中，通過(guò)支持5G網(wǎng)絡(luò )的智能眼鏡，觀(guān)眾不僅能看到運動(dòng)員的即時(shí)表現，還能看到比賽結果以及其他數據在眼鏡上即時(shí)顯示。據透露，通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò )還能收集運動(dòng)員的訓練數據進(jìn)行分析，從而為完善的訓練計劃提供相關(guān)數據。

環(huán)保科技值得推廣

當然，東京奧運會(huì )上最令人關(guān)注的就是組委會(huì )一早提出的“環(huán)保”計劃。他們宣稱(chēng)，不僅花費了約3億美元建設出一個(gè)完全由氫氣驅動(dòng)的“奧運村”，還采用了很多環(huán)保技術(shù)來(lái)配備奧運會(huì )上的相關(guān)必須品。

在環(huán)保理念下推出的奧運村紙板床早在奧運會(huì )開(kāi)幕前就大熱。還有從回收的舊手機和家電垃圾中提煉原料來(lái)制作的奧運會(huì )“綠色獎牌”、用回收的可口可樂(lè )瓶等制作的奧運會(huì )工作人員服裝，等等，也都是本屆奧運會(huì )上被關(guān)注的熱點(diǎn)。

而氫氣作為一種綠色燃料來(lái)源，今年奧運會(huì )上被嘗試廣泛使用。除了在開(kāi)幕式上用作主火炬的氫燃料，據說(shuō)運動(dòng)員們也都在使用零排放和低碳的交通工具，比如他們乘坐的大多是豐田提供的混合動(dòng)力、插電式混合動(dòng)力和氫燃料電池汽車(chē)。這樣做，當然是出于環(huán)保目的，希望能盡可能減少碳排放。

看不出來(lái)的“高科技”道具

除了上述提到的種種高科技，還有一些高科技產(chǎn)品是我們可能沒(méi)有特別留意到的。

比如撐桿跳高選手使用的撐桿。從早期的木質(zhì)桿、竹質(zhì)桿、金屬桿，到現在賽場(chǎng)上使用的復合材料桿，這根撐桿不斷在“進(jìn)化”，其中蘊含了力學(xué)原理的應用與材料科學(xué)的進(jìn)步。因為對撐桿的依賴(lài)，撐桿跳高也是出現事故最多的運動(dòng)之一。除了落地意外受傷外，撐桿折斷更是運動(dòng)員必須要面對的一大問(wèn)題。

現代的復合材料撐桿通常分為三層：外層是高強度的碳纖維增強環(huán)氧，中間層是玻璃纖維的帶狀織物，內層是環(huán)帶狀的玻璃纖維。這樣的復合材料與結構，充分利用了碳纖維的輕質(zhì)高強、玻璃纖維的相對低模高強的綜合優(yōu)勢。未來(lái)，石墨烯等高性能納米新材料可能也將運用到這根小小的撐桿中。

此外，本屆東京奧運會(huì )，中國自行車(chē)國家隊還首次采用了中國品牌的自行車(chē)。歐美自行車(chē)運動(dòng)強國，如意大利國家隊也首次采用了中國品牌的山地自行車(chē)。制造意大利國家隊用山地自行車(chē)的還是一家廣州的企業(yè)。山地自行車(chē)賽道的垂直高度差較大，起伏多，彎道多，泥濘、陡坡、巖石等路段交錯進(jìn)行，融合多項先進(jìn)科技和工藝的超輕全避震“奧運戰車(chē)”能使選手有更完美的表現。中國隊這次使用的“奧運戰車(chē)”，據稱(chēng)整車(chē)重量控制在9.6公斤內，在全球同級產(chǎn)品中做到了最輕。