2022年2月4日,2022年北京冬奧會成功開幕,向世界展示了中國式浪漫,以冰雪為媒,邀請全世界人民共赴一場冬奧之約!本屆冬奧會共有19個比賽日,到2月20日,總共決出109枚金牌,中國冰雪健兒們將在多個項目向獎牌發(fā)起沖擊。
△空中呈現(xiàn)“迎客松”,歡迎全世界來賓的到來
此前,3D掃描和3D打印就已與冬奧會結(jié)緣。在國家體育總局的組織下,東莞理工學院3D打印與智能制造研究中心,綜合3D掃描-設計-3D打印技術(shù),參與國家雪車隊運動員頭盔裝備定制研究項目。
冰上F1·科技加速度
雪車項目起源于瑞士,在第一屆冬奧會就被列入比賽項目。它由雪橇發(fā)展而來,運動員駕駛可以操控方向的雪車,在彎曲的U型冰質(zhì)賽道上進行競速比賽。
出發(fā)信號發(fā)出60秒之內(nèi),運動員可以手推雪車奔跑啟動獲得初始速度,推行約50米距離。之后逐一跳入車體中,四人車按照舵手、中間隊員、剎車手的順序;雙人車按照舵手、剎車手順序依次跳入車體當中,并快速收起把手,呈坐姿滑行。
△直擊雪車賽事
雪車的平均時速在100公里左右,最高可達160公里,素來有冰上F1之稱。其風馳電掣般的競速過程,能給人帶來無比刺激的感官享受,是雪車比賽的最大看點。在如此高速的狀態(tài)下,運動員的安全保障工作是重中之重。頭盔裝備是保障雪車運動員安全的重要防護裝備。
3D掃描、打印專屬頭盔
此前,國家雪車隊的頭盔裝備主要從國外進口,擺脫裝備進口依賴,用國內(nèi)自主研發(fā)設計的頭盔參賽,是眾望所歸。
專屬頭盔·3D掃描、打印顯“神通”
對于競速類運動員來說,速度提高0.01秒都是相當寶貴的。所以頭盔的設計除了基礎的防護作用,還需要綜合考慮減阻問題。
而設計的關(guān)鍵之一在于是否能夠精準地獲取每個運動員整個頭部的三維數(shù)據(jù),思看科技有幸為此提供關(guān)鍵三維掃描技術(shù)保障。
由于人體頭部輪廓特征豐富,適合采用非接觸式不貼點拼接技術(shù),此次選用i三維掃描儀來完成運動員頭部三維數(shù)據(jù)的獲取。
三維掃描儀精度高(最高可達0.1mm),能夠精準獲取運動員頭部的三維數(shù)據(jù),做出來的頭盔貼合度好;
此外,其組合陣列結(jié)構(gòu)光技術(shù)創(chuàng)造性地解決了頭發(fā)和眼睛數(shù)據(jù)難以獲取的問題,使得頭部數(shù)據(jù)更為完整。
三維數(shù)據(jù)采集現(xiàn)場
使用三維掃描儀獲取運動員頭部的精準3D數(shù)據(jù)后,設計團隊可以根據(jù)運動員的頭型,結(jié)合戰(zhàn)術(shù)特點進行個性化定制設計,再利用3D打印技術(shù)產(chǎn)出最終頭盔成品。
采用中國航天T800碳纖維和純碳纖維材料,最終頭盔重量比上一代的賽用頭盔輕了500g,僅為1100g左右,為運動員有效地減少了負重。
同時,頭盔的緩沖層采用點陣結(jié)構(gòu)設計,以3D打印的選擇性激光燒結(jié)工藝(SLS)制成的topol蜂窩結(jié)構(gòu)防護系統(tǒng)創(chuàng)造性地解決頭部細節(jié)發(fā)生形變的問題,完成對運動員頭型的完美自適應,并且能夠帶來極高的熱量流通效率。
科技冬奧
“科技冬奧”是北京2022年冬奧會和冬殘奧會的主要特色。從機器人廚師,到機器人巡檢防疫,再到京張高鐵,各場館5G技術(shù)的大規(guī)模使用,以及各類冰雪項目備戰(zhàn)裝備的研發(fā)定制,北京冬奧會的黑科技無處不在。
無與倫比的精彩比賽,離不開各行各業(yè)在“科技冬奧”中的創(chuàng)新與超越,也是中國近些年飛速發(fā)展,綜合國力提升的體現(xiàn)。
中國冰雪運動正在火熱發(fā)展,要實現(xiàn)“彎道超車”,少不了前沿科技為冰雪運動注入新活力。國家雪車隊運動員專屬頭盔定制研究,是各行各業(yè)與國家冰雪項目深入合作的一個縮影。
本次冬奧會雪車項目的比賽將在“雪游龍”——北京延慶西北部的國家雪車雪橇中心進行,分為四人雪車、男子雙人雪車、女子雙人雪車及女子單人雪車4個小項。每項比賽共進行4輪,以4輪比賽的累計時間計算成績,時間短者獲勝。