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乒乓球擦边球如何判罚?新型智能乒乓球桌可“感知”撞击位置

作者:admin 发布:2019-11-27 15:08 | 点击数:

这项研究由中国科学院北京纳米能源与系统研究所、中国科学院大学纳米科学与技术学院、美国佐治亚理工学院和美国普渡大学的研究人员共同完成。

乒乓球竞赛规则并无直接的关于擦边球的定义,只规定了比赛台面为球台上表面,球台台面的侧面不属比赛台面,还规定将球打到对方比赛台面方为合法击球。根据规则,裁判员须判定一个触及球台边缘的球是触及了球台的上表面还是侧面。球触及了球台的上檐边缘是合法擦边球,得分;但如果球只触及了比赛台面的侧面,则为无效擦边球,不得分。

王中林介绍,基于摩擦纳米发电机的擦边球判定系统可以很好地解决这一问题,当擦边球发生时,分布在球台上檐边缘和侧面的两个传感器可以实时检测球撞击球台边缘的具体位置,它将撞击产生的机械能转化为电信号传给信号记录系统,系统通过比较两个传感器信号的有无和强弱,判断出球的撞击位置,从而是否是擦边球给出准确的判定。

在球类比赛中,我们经常能看到基于高速摄像头的鹰眼或者VAR(视频助理裁判),这类技术的应用可以避免裁判主观判断引起的争议,提高竞技体育的公平性,但由于成本较高,在小级别赛事和日常训练中难以推广。北京时间11月27日0时,《自然-通讯》杂志发表的论文提出了一种新方案——一张能够检测乒乓球球速、跟踪运动路径、帮助裁判判断擦边球的智能乒乓球桌。

在乒乓球比赛中,擦边球屡见不鲜,在关键时刻会成为一场比赛的转折点。现实比赛中,高速飞行的乒乓球给裁判员判断擦边球带来很大挑战。因此,除建立有助于运动员训练的乒乓球落点分布统计系统外,研究人员在智能乒乓球桌上设计了一套自动擦边球判罚系统。

不同于基于视觉传感的鹰眼,中国科学院北京纳米能源与系统研究所教授王中林及其同事开发了一种木基摩擦电传感器,可以感受乒乓球撞击桌面产生的“触觉”从而监测乒乓球的运动。应用木基摩擦电传感器的智能乒乓球桌系统利用乒乓球撞击桌面产生的能量,为乒乓球落点分布统计系统和擦边球判断系统提供动力,还能够采集并实时显示乒乓球撞击位置、运动速度和轨迹等统计信息,帮助运动员和教练展开运动分析,从而促进科学训练。

木质摩擦纳米发电机(W-TENG)和智能乒乓球桌示意图

“相比于鹰眼技术,它的成本和造价较低,这将使得该系统可以在小型体育赛事及球员的日常训练中推广。其次,由于它的体积小,结构薄,整套系统兼容多个传感器,广泛分布的传感器可以实现大数据的收集和统计,对乒乓球比赛数据和运动员的训练指标提供系统性的分析。此外,作为一种可以监测乒乓球撞击位置和运动速度的‘触觉’传感系统,它可以弥补鹰眼视觉技术的不足,二者可以配合使用也可以单独使用,可根据实际需求进行选择。”王中林在邮件采访中对澎湃新闻(www.thepaper.cn)记者表示。

自动擦边球判定系统原理

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