智能马刺获上海市科技创新一等奖,少年的奇思妙想在马术运动中绽放
2022-11-08 青年

青年报·青春上海记者 崔子润

来自上海市延安初级中学的叶欣雨,是一名现役青少年马术运动员。今年即将参加市运会马术比赛项目的她,还获得过第37届上海市科技创新一等奖。而她的获奖作品正是与马术运动相关——作用于马刺上的智能感应装置。有这样的科创探索过程,对她而言,是从小就喜爱与马相处,经历专业的马术学习,以及不断的分析、纠错后,才得以实现将科学与爱好完美的结合。“成功来自坚持,执着创造奇迹。在科技和体育强国之路上踏踏实实地走好每一步,是当代青少年的责任和使命。”

 ◆ 驱使马向前奔跑的是骑手的心 ◆ 

马术运动是奥运会上唯一一项由人与动物共同完成的运动。因而在竞技比赛中,人与马之间必须充分尊重、信任,形成默契,才能将竞技水平最好地发挥出来。因此,正确使用马术装备与骑手的安全和运动竞技状态息息相关。“在马术运动中,骑手经常会使用一种马术装备叫做马刺,马刺是一种较短的尖状物或者带刺的轮,连在骑马者靴的后根上,用来刺激马快跑。马刺,在马术运动以及众多骑士的眼里,一直颇具争议,马刺的使用不当很容易让马匹受伤。但事实上,在正确使用马刺的前提下,它不仅不会伤害到马匹,还能起到正面的积极作用。”叶欣雨告诉记者。

回顾一路走来的历程,叶欣雨发觉自己在情感上对马儿越来越依恋,开心和不开心的时候都第一时间想去马场,“马是我生活中最忠实的伙伴,在驰骋时默契配合,在相处时惺惺相惜。我始终坚信,驱使马向前奔跑的不是鞭子,而是骑手的心。”和马儿的朝夕相处中,叶欣雨突然就有了能不能设计一款智能马刺的想法。

通过向教练咨询请教,叶欣雨了解到使用马刺时最重要的因素是控制力度和角度。初次使用马刺,应先弯曲脚踝然后向内侧轻压马匹。如果骑手出现腿部不经心的左右晃动或者不平稳的骑坐导致不小心刺到马匹,这会惹怒、惊吓或分散马匹的注意力。“长期不正确使用马刺,会使马匹失去腿部辅助的敏感性。不正确的使用,还会给骑手带来危险和伤害。”叶欣雨介绍道,“为此,在充分考虑到马匹差异性的基础上,我还向专业的奥运骑手华天和马匹医疗专家咨询了解马刺使用力度的可参考数值测试范围。”

 ◆ 希望智能马刺能早日运用到马术训练当中 ◆ 

“我决定在传统马刺的刺柄头上安装一个薄膜压力传感器,它能够记录骑手使用马刺的力度和频率,并且可以实时地将数据通过无线传输发送到马术教练的手机上,及时帮助骑手改正一些不当的使用习惯,让马刺可以作为一种辅助工具,使马匹听从指令、和骑手的配合更加默契,加强马匹和骑手之间的信任,从而帮助骑手呈现更好的竞技状态。”叶欣雨说道。完成项目的制作后,叶欣雨将装置带到马场,邀请教练和骑手共同体验、使用,并进行测试。每一轮的测试时间为20分钟,共进行了36人次测试。

“实验结果证明,我设计的作用于马刺上的智能感应装置可以在马术训练中正常使用,在网络状态良好的情况下,数据传输的稳定性在94%左右,装置的牢固度在供36人次的使用情况下依旧保持牢固率100%。”叶欣雨说,“我设计的智能马刺体积较小,便于携带和安装,在不影响使用者正常马术训练的情况下,实现了数据智能化采集的功能。智能马刺不仅可以让使用者得到良好的使用体验,同时,也保护了马匹的健康,符合奥委会提倡的马匹福利的理念,具有保护动物和关爱动物的意义。”

值得一提的是,智能马刺所有智能硬件都是独立个体,便于组装、维修与更换。“在科技发展日新月异的今天,科学有效的训练会大大提升青少年体育竞技⽔平。在智能马刺的课题研究中,我了解和学习软件编程、3D打印和电子元器件的相关知识,通过反复测试和方案调整,将装置功能不断优化和升级。”叶欣雨表示,“马术教给我的东西实在太多了,有关于取舍的思考,有直面失败的勇气,有一次次摔落后重回马背的倔强,但我认为最重要的是坚持,是遇到问题时的从容应对。正如这次的科创探索过程,在不断的分析、纠错中找到最佳的解决方案。科创为我打开了一扇通往未来世界的大门,希望我的研究成果能早日运用到马术训练当中。”

青年报·青春上海记者 崔子润

编辑:陆天逸

来源:青春上海News—24小时青年报

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