人工智能蹼泳运动员技术在运动员田径训练中的运用

管乾坤 赵冬梅（.深圳海缘潜水有限公司 广东 深圳 580；.辽宁省水上运动管理中心 辽宁 大连 604）

近年来，人工智能技术在运动领域中的应用越来越广泛，主要应用于运动员身体素质评估、训练水平分析以及运动损伤诊断等方面，由于我国很多优秀运动员的技术能力比较强，并且在不断进步，因此他们可以借助人工智能技术，提高自身的运动成绩。目前，已经有一些国家开始将人工智能技术运用到运动员身体素质评估中，并且取得了较好的效果。因此，本研究旨在深入探索人工智能技术在运动员身体素质评估中的应用，以期为我国运动员的训练和比赛提供更为科学、精准的支持。

1、人工智能与蹼泳技术的结合

1.1、身体素质评估

传统的运动成绩评估方法主要是通过测量运动员的速度和力量，并且结合运动员的身体素质来制定训练计划，然后进行训练，然而这种方法存在着一些弊端，例如会出现主观性较强的问题，而且测量结果也不够准确。但是人工智能技术可以对运动员进行全面的身体素质评估，通过对运动员身体素质指标的分析，可以得出更为科学的结论，在利用人工智能技术进行身体素质评估时，训练师可以通过计算机软件对数据进行采集和分析，然后对运动员身体素质进行综合评定。例如，美国奥兰多大学在对游泳运动员身体素质进行评估时，采用了人工智能技术，通过对游泳运动员的下肢力量、速度、爆发力以及肌肉耐力等方面进行综合评估后，奥兰多大学得出结论：游泳运动员的综合身体素质较好，可以满足专业游泳训练的要求，这一结论是基于人工智能技术所得出的。

1.2、训练水平分析

在训练水平分析方面，人工智能技术主要应用于对运动员的训练情况进行评估，人工智能技术能够实现对数据的采集，并且能够将采集的数据通过智能软件进行处理和分析，从而能够较为准确地了解运动员的训练水平，为了提升训练水平分析的精准度，在数据分析过程中，训练师需要将采集到的数据输入到智能软件中。然后，根据这些数据，利用人工智能技术对运动员进行分析和评估。在实际应用过程中，训练师还需要结合运动员的实际情况以及身体素质进行评估，从而为运动员制定更加科学合理的训练方案，另外，在利用人工智能技术对运动员进行评估时，训练师需要通过对运动员动作以及姿势进行观察，从而了解运动员在水中的动作效果和速度等信息，但是在实际应用过程中，由于受到各种因素的影响，所以很多情况下只能依靠经验进行判断。

1.3、运动损伤诊断

随着我国经济的不断发展，越来越多的人开始注重运动健身，并且开始选择各种运动方式进行锻炼。蹼泳作为一项难度较大的运动，需要运动员具备一定的平衡能力以及力量，因此，如果运动员在进行蹼泳训练时出现身体损伤，不仅会影响到运动员的技术动作，还会影响其运动成绩，为了解决这个问题，训练师可以借助人工智能技术来对运动员的运动损伤进行诊断。例如，为了更好地分析运动员在水中运动时产生的身体损伤，训练师可以在水中放置传感器等设备。在这一过程中，训练师还需要对运动员的训练状态进行了解，通过观察运动员的肢体语言来判断其是否出现损伤。

2、智能蹼泳运动员技术的构建

2.1、训练数据采集系统

智能蹼泳运动员技术的构建首要环节是训练数据采集系统，此系统依赖于高精度的传感器，这些传感器被精心布置以捕捉运动员在训练中的每一个细微动作，传感器所获取的数据包括但不限于运动员的速度、力量、姿势和动作轨迹等关键信息。这些数据随后被实时传输到云平台，利用先进的数据分析算法进行处理，云平台的分析结果能够为教练团队提供运动员表现的全面视图，从而帮助他们调整训练计划，优化技术动作，并最终提升运动员的竞技表现。在进行数据采集时，需要遵循一定的原则，并对数据进行科学处理和分析，保证采集数据的准确性和真实性，确保采集到的数据能够满足训练计划和要求，同时还要保证采集到的数据能够真实反映运动员身体状况和运动过程，通过对数据采集系统中的传感器进行科学选择，可以获得比较准确、真实的训练数据，为后续训练提供参考。

2.2、运动模型构建

运动模型的构建是一个复杂的过程，其主要包括运动学、力学、数学等方面的知识，其中，运动学主要是对运动员身体各个部位的运动规律进行分析，以求提高运动效率。在构建运动模型时，需要借助运动学相关知识，收集和整理人体各个部位的数据，并将其传送到计算机中进行分析。同时，还需要根据运动学方面的知识来构建力学模型，以提高运动模型的准确性。在构建力学模型时，需要借助数学知识来建立力学模型，对运动员身体结构进行分析和评估，以求优化运动员的身体结构。例如，在设计蛙泳过程中，可以利用运动学知识来构建蛙泳的身体结构模型，通过对运动员身体各个部位数据的收集和分析，可以建立最优运动模型。而且通过3D 扫描和建模技术，可以精确地获取运动员的身体数据，包括骨骼结构、肌肉分布和关节活动等，这些数据为运动模型的构建提供了坚实的基础，使得模型能够更准确地模拟运动员在水中的动态表现。

2.3、训练数据分析系统

训练数据分析系统是智能蹼泳技术的另一个重要组成部分，它负责接收并处理来自传感器的原始数据，利用复杂的算法和模型将这些数据转化为对教练和运动员有实际指导意义的洞察，这个系统可以对运动员的身体状况、技术水平、训练负荷等进行全面分析，帮助教练团队制定个性化的训练计划，避免过度训练或训练不足的风险。同时，通过实时监测运动员的训练数据，教练团队可以及时调整训练策略，确保运动员始终保持在最佳的训练状态。

2.4、数据存储系统

数据存储系统是智能蹼泳技术的基石，它负责安全、高效地存储和管理所有与训练相关的数据。这些数据包括原始传感器数据、处理后的分析结果、训练计划、运动员的健康记录等，一个可靠的数据存储系统不仅需要具备高容量的存储能力，还需要有强大的数据备份和恢复机制，以确保在任何情况下都能迅速访问到所需的数据，此外，为了保护运动员的隐私和权益，数据存储系统还需要实施严格的数据加密和访问控制策略。

3、田径训练中人工智能蹼泳技术的运用

3.1、动作捕捉与精准分析

在田径训练中，尤其是蹼泳这一项目，每一个细微的动作都可能影响到运动员的速度和效率。传统的训练方式往往依赖于教练的肉眼观察和经验判断，但这种方式存在主观性强、精度不高等问题，而人工智能技术的引入，特别是高精度动作捕捉技术，为蹼泳训练带来了革命性的改变。人工智能系统通过布置在训练场地的高清摄像头和传感器，能够实时捕捉运动员在水中的每一个蹼泳动作，这些摄像头和传感器以极高的帧率记录运动员的动作轨迹，确保每一个细节都不会被遗漏。同时，系统还能够准确测量运动员在水中的速度、加速度、位移等关键数据，为后续的分析提供坚实的基础。捕捉到的动作数据会被传输到人工智能系统中进行深度处理和分析，系统利用先进的算法和模型，对运动员的身体姿态、动作轨迹以及力量输出等进行全面而精准的分析。例如，系统可以检测出运动员在划水过程中的手臂角度、腿部蹬伸的力度以及身体的平衡状态等，这些数据都是评估蹼泳技术的重要指标。分析完成后，人工智能系统会生成一份详尽的动作分析报告，这份报告不仅包含了运动员在各个时间点的动作数据，还有与标准动作的对比分析和改进建议，教练可以根据这份报告，直观地看到运动员在技术上的优点和不足，从而制定出更加针对性的训练计划，如果系统分析发现运动员在划水时手臂的角度偏大，导致推进力不足，那么教练就可以针对这一点进行专门的训练，通过调整手臂的角度和划水的力度，运动员可以逐渐纠正这一技术缺陷，提高划水效率。

3.2、个性化训练计划制定

在田径训练中，每位运动员的身体素质、技术水平和训练目标都各不相同。因此，制定个性化的训练计划对于提高训练效果至关重要，而人工智能技术的引入，为个性化训练计划的制定提供了强大的支持。基于人工智能的数据分析能力，教练可以获取到运动员全面的身体数据和技术评估，这些数据包括运动员的身高、体重、肌肉力量、柔韧性等身体素质指标，以及他们在蹼泳训练中的技术表现、动作效率和耐力水平等，通过对这些数据的深入分析，人工智能系统能够准确评估每位运动员的实际情况和潜力。在制定个性化训练计划时，人工智能系统会综合考虑运动员的现有水平和训练目标，系统会根据运动员的技术短板和需要提高的方面，推荐相应的训练内容和方法。例如，对于某位在划水动作上存在不足的运动员，系统可能会推荐其增加划水动作的练习次数和难度，同时提供相应的动作指导和技巧建议。此外，人工智能系统还会根据运动员的身体状况和恢复能力，合理安排训练的强度和频率。系统会根据运动员的心率、疲劳程度等生理指标，以及他们的训练历史和恢复情况，制定出既能够挑战运动员极限又不过度负荷的训练计划。这种个性化的训练安排能够确保运动员在最佳状态下进行训练，最大程度地提高训练效果。假如，一位蹼泳运动员在比赛中经常因为耐力不足而影响成绩，通过人工智能系统的分析，教练发现该运动员的有氧运动能力较弱，导致在长时间高强度的比赛中容易疲劳。针对这一问题，人工智能系统为该运动员制定了一份个性化的训练计划，计划中增加了有氧运动的训练内容，如长距离游泳、慢跑等，以提高运动员的耐力水平。同时，系统还根据该运动员的身体状况和恢复能力，合理安排了训练的强度和频率，确保他能够在不过度疲劳的情况下逐步提高耐力。

3.3、实时反馈与训练调整

在田径训练尤其是蹼泳这类技术细节繁多的项目中，实时反馈是提升训练效率的关键。传统模式下，运动员在完成一系列动作后，往往需要等待教练的反馈，这在一定程度上延缓了训练的节奏。然而，随着人工智能技术在体育训练领域的深入应用，这一问题得到了根本性的解决。人工智能系统通过安装在训练场地的传感器和高清摄像头，可以实时捕捉运动员的训练动作，并对其进行即时的数据处理，这种处理能力强大到可以在运动员完成动作的瞬间就给出反馈。无论是动作的标准性、速度还是力量输出，系统都能够提供精确的量化数据，这种实时反馈对教练和运动员来说意义重大。

对于教练而言，他们无需再依赖主观的视觉判断或事后的视频回放来分析运动员的技术动作，人工智能系统提供的实时数据让教练可以即刻识别出运动员的技术瑕疵或潜在的提升空间，这意味着教练能够在训练过程中及时调整训练计划，为运动员提供更具针对性的指导。对于运动员而言，实时反馈的价值同样巨大，在传统的训练模式下，运动员往往无法即时了解自己的技术表现，只能在训练结束后通过教练的反馈或观看回放来获得信息，而现在，借助人工智能系统，运动员可以在每次动作完成后立刻获得关于自己技术动作的详细数据，这使得他们能够更加清晰地感知自己在训练中的表现，及时调整技术动作，提高训练效果。例如，在蹼泳训练中，一个细微的手臂角度变化都可能影响到运动员的速度和效率。假设某位运动员在完成划水动作时，其手臂的划水路径与标准动作存在偏差，这一细微的差别在传统的训练模式下可能难以被即刻识别。然而，在人工智能系统的辅助下，这一技术瑕疵能够立刻被捕捉并反馈给运动员和教练，教练可以根据这一实时反馈指导运动员调整手臂的划水角度和路径，而运动员则可以即刻在后续的训练中实践这一调整，从而提高划水的效率和速度。

3.4、模拟比赛场景训练

人工智能系统通过集成多种先进技术，如虚拟现实（VR）、增强现实（AR）以及高级模拟算法等，能够构建出逼真的蹼泳比赛场景，在这个虚拟世界中，运动员可以感受到与真实比赛相似的视觉、听觉甚至触觉刺激。例如，系统可以模拟出赛场的观众呐喊声、裁判的哨声以及水花溅起时的触感，为运动员营造出身临其境的感觉。在模拟比赛场景中，运动员可以按照真实的比赛流程进行训练，他们需要在规定的时间内完成预设的游泳距离，同时还需要应对各种突发情况，如其他运动员的干扰、水流的突变等。这些模拟情况旨在考验运动员的反应速度、决策能力以及心理承受能力，帮助他们更好地适应真实比赛中的复杂环境。此外，人工智能系统还可以根据运动员的实际表现调整模拟比赛的难度，如果运动员在某个环节表现出色，系统可以适当增加难度，为他们提供更大的挑战；反之，如果运动员在某个环节遇到困难，系统则可以降低难度，帮助他们逐步适应并提高，这种个性化的训练方式能够确保每位运动员都能在适合自己的难度水平上进行训练，从而实现最佳的训练效果。

4、结束语

总之，人工智能在蹼泳运动员的田径训练中发挥着举足轻重的作用，通过精准的动作捕捉与分析、个性化的训练计划制定、实时的反馈与调整以及模拟比赛场景的训练，人工智能不仅提升了训练的科学性和效率，还帮助运动员更好地适应比赛压力，实现技术的突破与提升。人工智能技术的深入应用，无疑为蹼泳运动员的田径训练带来了革命性的变革。