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科技的洪荒之力:可穿戴设备中的MEMS传感器 助运动员争金夺银

作者: 时间:2024-09-13 来源:意法半导体博客 收藏

2024年巴黎奥运会已顺利闭幕,赛场内外闪耀的“科技范儿”成为本届奥运会一大亮点。这届奥运赛场内外的“数字化”呈现,不仅是一场体育竞技的盛宴,更是一场科技创新的盛会。

本文引用地址:https://www.eepw.com.cn/article/202409/462965.htm

科技与创新的融合,不仅提升了奥运会的竞技水平和观赏性,更推动了体育事业的不断发展,为人类追求“更高、更快、更强”的目标提供了坚实的支撑。

在当今全球对体育运动的关注中,MEMS(微机电系统)传感器等技术创新几乎无处不在。嵌入智能手表和健身追踪器等中的,能够有效监测并提升运动成绩。从日常训练到大型体育赛事,这些小巧但功能强大的传感器可用于监控进度并接收实时反馈。

田径和自行车运动的精确性

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在竞技体育的世界里,每一毫秒、每一厘米都至关重要。想象一位为国际比赛做准备的跳高运动员,他正在不断寻找改进跳跃技术的方法。而运动服中嵌入的能够精确捕捉每次跳跃的高度和距离数据并实时反馈,帮助他立即做出调整,优化姿势和技巧。

自行车运动员则依赖于保持最佳的步频节奏和功率输出,以确保最佳表现。通过,他们可以优化踏板效率和功率分配。传感器收集到的数据有助于实时调整,不仅能提升整体表现,还提供了竞争优势。

MEMS传感器技术的工作原理

意法半导体在MEMS传感器技术领域处于领先地位,将微电子机械系统与电子电路集成在一起,实现了对加速度、角速度、方向和压力等多种物理参数的测量。例如,加速度计可以计算速度、测量物体的速度变化率、检测特定姿势并跟踪身体运动,为运动员提供精确可靠的数据。

优化游泳和球拍类运动的训练

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在竞技游泳中,高效的转身可能改变比赛结果。精确的深度测量对于水下挑战至关重要,而MEMS传感器在这一领域发挥着重要作用。例如,意法半导体防水压力传感器可以提供有关转身和深度的实时数据,帮助运动员优化他们在水中的表现和效率。通过在运动服或护目镜中嵌入MEMS传感器,游泳运动员可以在训练中监测自己的表现。

此外,教练也可以利用这些数据调整训练方案,帮助运动员在泳池或开放水域中提升成绩和竞争优势。

在网球、乒乓球和棒球等球拍类运动中,击球的速度和准确性是关键。球拍或球棒中嵌入的MEMS传感器可以提供有关姿势和冲击力的详细数据,帮助运动员快速调整并改进击球技巧。

足球和适应性训练中的实时反馈 

在足球等接触性运动中,冲击力监测对于球员的安全和表现至关重要,同时也对球在空中速度和旋转率的跟踪至关重要。头盔中嵌入的高重力加速度计MEMS传感器能够捕捉详细的撞击数据,而精细的智能球跟踪功能则提升了观众的观看体验。

此外,它们还能提供有关碰撞力和碰撞方向的重要信息,帮助教练和医务人员监控球员的安全。这些数据也是制定培训和比赛策略时的重要参考。例如,如果球员受到严重撞击,数据可以提示立即送医,确保球员的健康。

MEMS传感器用途广泛,适用于各种运动项目。无论是自行车运动员调整步频节奏、游泳运动员优化水下转身,还是网球运动员完善挥拍动作,包括惯性测量单元 (IMU) 在内的MEMS传感器都能提供进行即时改进所需的实时数据,并随着时间的推移实现提升成绩和竞争优势。

不可否认,嵌入可穿戴技术的MEMS传感器正在改变竞技体育的格局。它们可提供精确的性能监测,并通过实时反馈优化训练计划。随着技术的不断进步,MEMS传感器在提升运动成绩方面的作用将日益显著,为未来的运动员铺平道路。 



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