让特殊“肢体”更好“赋能”

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【让特殊“肢体”更好“赋能”】季林红，清华大学智能与生物机械研究室主任，教授，清华大学无障碍发展研究院副院长、医工交叉技术研究院副院长，国家重点研发计划“科技冬奥”重点专项——冬残奥运动员运动表现提升的关键技术项目负责人。
一直从事助老助残和人体效能增强的科研和设备研发工作，在截瘫助行外骨骼机器人、康复机器人等方面具有较多研究成果，曾经为多个国家队（跳水、滑冰、赛艇、皮划艇等）的运动员获得奥运冠军等世界冠军，提供跨学科的科学训练支撑和特殊装备技术。
冬残奥会竞赛项目设置受主客观因素制约，与冬奥会存在较大差别，突出特点是传统雪上项目设置稳定、体能主导类项目占有绝对优势。为了进一步提升我国冬残奥运动员的竞技水平，吸引更多残障人士参加到冰雪运动中，国家重点研发计划“科技冬奥”重点专项特别设立了冬残奥运动员运动表现提升关键技术项目，为我国参加冬残奥会的运动员助力。日前，项目负责人季林红教授向采访人员讲述了项目研发过程和取得的成果。
问：这个项目对于参加冬残奥会的运动员有哪些帮助？
季林红：具体来讲，我们做的工作主要有三项，一是选运动员，二是训练运动员进行科学化训练，三是帮助运动员提高运动成绩。
我们根据运动员的特点，选择合适的运动员参加合适的项目。在训练过程中，我们根据运动员的个体差异进行有针对性的训练。在营养、心理等各个方面，综合保证训练过程和比赛过程能够发挥运动员的潜力。
冰雪运动，尤其是残疾人的冰雪运动，在国内还需要普及。所以，我们要研究运动项目的特点，培育我国的优势项目，为残疾运动员参加冰雪运动研制设备、提供装备，促进我国冰雪运动可持续发展。
问：残疾运动员多数具有超乎常人的毅力，也有异于常人的身体状况。怎样保证他们的身体状态能够适应训练和比赛？
季林红：这对残疾运动员非常关键。我们组织了一支强大的科研队伍，全面系统地为他们提供支撑和服务。
首先，我们建立了数字化监控系统，这是对运动员身体状况和能力表现进行监控的一个平台。这个平台可以每天获得运动员生化、生理方面的一些参数，包括每天的训练负荷、疲劳状况等，然后根据这些参数的变化控制运动员的训练量，调整他们的训练方案，使训练过程更科学。
其次，我们做了一些理论分析。比如，针对残疾运动员个体的情况，建立一些模型，分析训练负荷达到什幺程度可能影响他的身体，甚至加重他残疾的程度，把控制方案应用到训练方案的制定过程中。

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项目团队进行现场测试
再次，我们特别关注运动员的一些特殊情况。我们在研究过程中发现，很多运动员的身体出现了腰疼、肩疼等不适的情况。针对训练的负荷，运动带来的骨盆不稳、肩胛方面的问题等，我们设计了一些训练方案，研制了一些训练器械，帮助他们克服这些困难。通过综合手段，既能提高运动成绩，也能保证身体健康。
问：本届冬奥会，我国是主场，比赛成绩很受关注。在这方面，我们的项目做了哪些尝试？
季林红：如何提高运动成绩是我们最关注的内容，我们有两个举措。
一是外部的辅助。残疾运动员和普通运动员最大的区别是必须借助器械。比如，截肢的运动员、截瘫的运动员、儿麻的运动员滑雪必须坐在一个椅子上，我们叫滑雪架或滑雪器。这个滑雪架（滑雪器）有个座舱和身体接触，这个座舱和人是不是匹配？再比如高山滑雪，在大回转和小回转的时候，运动员能不能很好地控制角度？角度等细微之处都影响发力、影响运动，我们要做深入的研究，优化这些器械，在器械的材料、接触的力和一些变形等方面使人和器械融合。
二是从内部来讲，运动员有个体差异。怎样训练他们的核心肌力？在肌体的运动过程中，他们的发力是不是对称，是不是可持续？节律调节怎样控制？在这些方面以及心理、疲劳的消除等方面，我们做了大量的工作。
问：冬残奥运动员的身体具有独特性，比赛装备与普通运动员也非常不一样。除了装备和人的结合外，对于他们的比赛装备还做了哪些工作？
季林红：残疾运动员完全是靠辅助装置进行比赛的。比如使用假肢的残疾运动员基本上要穿着假肢进行比赛，尤其在膝关节、踝关节等部位，假肢很关键，我们设计了国内第一款能够辅助参加一些比赛的假肢。滑雪架等不可或缺的装备研制工作是我国以前做得不多的，我们的工作和全方位的研究，使运动员和器械能够有机融合，使运动员的成绩提高，用起来也更舒服，更有助于发力。
问：请您谈一谈这些技术的发展前景和应用成效。
季林红：一是填补了很多国内技术空白，以前，我国没有为残疾运动员冬季运动提供辅助的训练、比赛装置，现在有了，而且很好用;二是运动员的训练效率得到了提升，运动成绩得到了很大提高。希望在北京冬残奥会上能够升国旗、奏国歌。

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项目团队成员和残疾运动员一起进行调试。
北京2022年冬残奥会的竞赛项目共设有6个大项、78个小项，包括残奥高山滑雪、残奥冬季两项、残奥越野滑雪、残奥单板滑雪、残奥冰球、轮椅冰壶等。
随着平昌2018年冬奥会落下帷幕，冬奥会正式进入“北京周期” 。2018年11月26日，冬残奥运动员运动表现提升关键技术项目在中国残疾人体育运动管理中心启动，这是我国第一次将残奥体育列入科研项目。作为“科技冬奥”重点专项之一，这也是唯一一个残奥会科技专项，课题覆盖竞赛项目6个大项。
借助辅助装备，代偿残疾运动员丧失的身体功能，高科技器械为残疾运动员迎接冬残奥会带来更多可能性。在2002年的盐湖城冬残奥会上，我国只有4名运动员参赛;2022年，我国已经有90余名运动员取得参加冬残奥会的资格。