傳(chuan)感(gan)技術(shu)為(wei)運動(dong)健兒應援(yuan)護(hu)航

競技體(ti)育是(shi)國(guo)家體(ti)育發展(zhan)水(shui)平(ping)的(de)核(he)心競爭力(li)。現(xian)代(dai)競技體(ti)育訓練(lian)追(zhui)求運(yun)動(dong)成(cheng)績(ji)不(bu)斷提高(gao)，高(gao)水(shui)平(ping)運(yun)動(dong)員(yuan)越來(lai)越依賴科(ke)學定制的(de)個(ge)性化(hua)訓練(lian)規(gui)劃。隨著(zhe)柔性電(dian)子(zi)、多(duo)功能器件集成(cheng)、人(ren)工智(zhi)能等技術(shu)不(bu)斷進步(bu)，可(ke)以對(dui)運動員(yuan)訓練(lian)過(guo)程產生的(de)信(xin)號(hao)進行(xing)多(duo)角度、多層(ceng)次(ci)采(cai)集，運(yun)用(yong)大(da)數據分析(xi)，實時(shi)監(jian)控(kong)運動(dong)員(yuan)的(de)各(ge)項生理指(zhi)標(biao)，預(yu)測(ce)運動(dong)員(yuan)訓練(lian)存在(zai)的(de)風(feng)險，進行(xing)合(he)理規(gui)避(bi)運(yun)動(dong)損(sun)傷，為運動(dong)員(yuan)以(yi)及教練(lian)團(tuan)隊(dui)提供(gong)科(ke)學化的(de)訓練(lian)方案。

01 什(shen)麽是(shi)傳(chuan)感技術(shu)？

傳(chuan)感技術(shu)是(shi)關(guan)於(yu)從(cong)自(zi)然信(xin)源(yuan)獲(huo)取信(xin)息(xi)，並(bing)對(dui)之進行(xing)處(chu)理（變換(huan)）和(he)識別的(de)壹門多(duo)學(xue)科(ke)交叉的(de)現(xian)代(dai)科(ke)學與(yu)工程技術(shu)，它(ta)涉及(ji)傳感(gan)器、信(xin)息(xi)處(chu)理和(he)識別的(de)規(gui)劃設(she)計、開發、制(zhi)/建(jian)造、測(ce)試、應(ying)用及評(ping)價改(gai)進等(deng)活(huo)動(dong)。

隨(sui)著科(ke)技的(de)不(bu)斷進步(bu)，傳(chuan)感(gan)技術(shu)也(ye)在(zai)不(bu)斷發展(zhan)。小(xiao)型(xing)化(hua)、智(zhi)能(neng)化、多功能化(hua)、高精度化和(he)低功耗化是傳(chuan)感(gan)器技術(shu)的(de)重(zhong)要(yao)發展(zhan)趨(qu)勢。這(zhe)使得傳(chuan)感(gan)器可(ke)以應用於更(geng)廣泛(fan)的(de)領域，比(bi)如(ru)可(ke)穿(chuan)戴(dai)設(she)備(bei)、智能(neng)器械和(he)醫(yi)療(liao)設(she)備(bei)等。

其中(zhong)，基於可(ke)穿(chuan)戴(dai)式慣性傳(chuan)感器的(de)人(ren)體(ti)動作(zuo)識別在(zai)運動(dong)康(kang)復(fu)領域中(zhong)是(shi)研究(jiu)的(de)熱(re)點(dian)，並(bing)呈(cheng)現(xian)廣闊(kuo)的(de)發展(zhan)前(qian)景。慣性傳(chuan)感器可(ke)以采(cai)集到人(ren)體(ti)運動(dong)的(de)角速度、線性加(jia)速度、姿(zi)態等信(xin)息(xi)，這(zhe)些(xie)運動(dong)數據的(de)物理含(han)義明確，冗(rong)余(yu)度低。如(ru)今，多(duo)種傳(chuan)感類(lei)設(she)備(bei)已(yi)廣泛(fan)應用於訓練(lian)測(ce)試、運(yun)動監測(ce)、技術(shu)統(tong)計、步(bu)態分析(xi)、下肢(zhi)康(kang)復(fu)訓練(lian)等(deng)多方面(mian)。本次(ci)巴黎也(ye)成(cheng)為(wei)了傳感(gan)技術(shu)最新應(ying)用的(de)展示(shi)舞(wu)臺，如(ru)中(zhong)國(guo)8K轉播技術(shu)中(zhong)的(de)CMOS圖像(xiang)傳感(gan)器、中國(guo)的(de)柔道墊(dian)、足(zu)球(qiu)內膽芯片助力(li)裁(cai)判(pan)判(pan)斷等(deng)黑科(ke)技，運(yun)動(dong)科(ke)學領域正(zheng)在(zai)成(cheng)為(wei)傳(chuan)感類(lei)設(she)備(bei)新的(de)增長點。

隨著(zhe)傳(chuan)感技術(shu)在(zai)運動(dong)科(ke)學領域的(de)應用(yong)，壹系列針對(dui)特(te)定場景和(he)需求的(de)解決(jue)方案應(ying)運(yun)而(er)生。

①可(ke)註(zhu)射(she)超(chao)聲凝膠(jiao)傳(chuan)感(gan)器 華中科(ke)技大(da)學(xue)

華中(zhong)科(ke)技大(da)學(xue)臧(zang)劍鋒(feng)教授(shou)、姜(jiang)曉兵教(jiao)授以(yi)及新加(jia)坡(po)南(nan)洋(yang)理工大(da)學陳曉(xiao)東(dong)教授團(tuan)隊(dui)攜(xie)手(shou)合(he)作(zuo)，研發出(chu)壹(yi)種創(chuang)新型(xing)可(ke)註(zhu)射(she)超(chao)聲凝膠(jiao)傳(chuan)感(gan)器。

這(zhe)種可(ke)註(zhu)射(she)傳(chuan)感(gan)器是研究(jiu)團隊(dui)采(cai)用(yong)摩(mo)方精密(mi)面(mian)投影(ying)微(wei)立(li)體(ti)光刻(ke)(PμSL)3D打(da)印(yin)技術(shu)(nanoArch® S140，精度：10 μm)加工模具後，經水(shui)凝(ning)膠(jiao)翻(fan)模制備(bei)而成(cheng)。該(gai)技術(shu)基於超(chao)凝(ning)膠(jiao)材料(liao)變形所(suo)引發的(de)超聲波頻移效(xiao)應，能(neng)夠精確地(di)監(jian)測(ce)顱內各(ge)種生(sheng)理參數，如(ru)顱內壓、溫(wen)度、pH值(zhi)以及(ji)血(xue)液(ye)流(liu)速等(deng)。

②石(shi)墨(mo)烯微(wei)針(zhen)生物傳感(gan)器 深圳大(da)學(xue)

深(shen)圳(zhen)大學張學記、許(xu)太林、劉(liu)輕(qing)舟(zhou)課題組研發了壹種基於微(wei)針(zhen)的(de)生物傳感(gan)器，它能夠(gou)實(shi)時(shi)監(jian)測(ce)間(jian)質酮(tong)和(he)葡(pu)萄(tao)糖，可(ke)用於對(dui)保持生(sheng)酮(tong)飲(yin)食(shi)的(de)人(ren)進行(xing)主(zhu)動健康(kang)管理。

研究(jiu)團隊(dui)利(li)用(yong)摩(mo)方精密(mi)nanoArch® S140（精度：10 μm）成(cheng)功制備(bei)了微針(zhen)陣列。這(zhe)種集成(cheng)的(de)生物傳感(gan)設(she)備(bei)有助(zhu)於(yu)促進生(sheng)酮(tong)飲(yin)食(shi)在肥(fei)胖癥(zheng)、癲癇(xian)、糖尿病(bing)和(he)阿爾(er)茨海(hai)默病等(deng)疾(ji)病治(zhi)療(liao)中的(de)應用(yong)。

③機器人(ren)感(gan)知(zhi)系統 南(nan)方科(ke)技大(da)學(xue)

南(nan)方科(ke)技大(da)學(xue)的(de)郭(guo)傳飛(fei)課題組研發了壹種基於柔性滑覺(jiao)傳感的(de)機器人(ren)觸(chu)覺(jiao)感知系統用於紋理識別。

團(tuan)隊(dui)采(cai)用(yong)摩(mo)方精密(mi)nanoArch® S130（精度：2μm）3D打(da)印(yin)設(she)備(bei)，實現(xian)了類(lei)指(zhi)紋結構模板和(he)分級(ji)微結(jie)構(gou)模板的(de)高精度打(da)印(yin)，並(bing)結合(he)倒(dao)模技術(shu)制(zhi)備(bei)了柔性PDMS人(ren)工指(zhi)紋和(he)具(ju)有分級(ji)微結(jie)構(gou)的(de)離(li)子凝(ning)膠(jiao)。這(zhe)壹感(gan)知系統有望為機器人(ren)提升(sheng)觸(chu)覺(jiao)能力。

④柔性電(dian)容(rong)式壓(ya)力(li)傳(chuan)感 復旦大(da)學

復(fu)旦大(da)學的(de)武利(li)民(min)課題組研發了壹種基於非(fei)對(dui)稱互(hu)鎖(suo)梯(ti)度模量(liang)結構的(de)柔性電(dian)容(rong)式壓(ya)力(li)傳(chuan)感用於(yu)超寬(kuan)範(fan)圍壓(ya)力(li)監(jian)測(ce)。在該(gai)傳感器中，非(fei)對(dui)稱互(hu)鎖(suo)的(de)結構(gou)化電(dian)極(ji)為監(jian)測(ce)範(fan)圍的(de)拓寬起到了至關(guan)重(zhong)要(yao)的(de)作(zuo)用。

團(tuan)隊(dui)采(cai)用(yong)摩(mo)方精密(mi)nanoArch® S130（精度：2μm）3D打(da)印(yin)設(she)備(bei)，實現(xian)了非(fei)對(dui)稱互(hu)鎖(suo)穹頂(ding)結構(gou)模板的(de)高精度打(da)印(yin)，並(bing)創新性地(di)將(jiang)非(fei)對(dui)稱互(hu)鎖(suo)的(de)結構(gou)化電(dian)極(ji)和(he)梯(ti)度模量(liang)的(de)概念結(jie)合起來(lai)。

⑤動(dong)脈硬化(hua)診(zhen)斷系統 南(nan)方科(ke)技大(da)學(xue)

南(nan)方科(ke)技大(da)學(xue)的(de)郭(guo)傳飛(fei)課題組與(yu)南(nan)方科(ke)技大(da)學(xue)醫院(yuan)、深圳(zhen)技術(shu)大(da)學等(deng)單位(wei)合作(zuo)，研發了壹種基於指(zhi)尖單(dan)點脈搏檢測(ce)的(de)動脈硬化(hua)診(zhen)斷系統。

研究(jiu)者采(cai)用(yong)摩(mo)方精密(mi) 2 μm精度的(de)nanoArch® S130設(she)備(bei)打(da)印(yin)的(de)模具經PDMS翻模澆(jiao)註(zhu)離(li)子凝(ning)膠(jiao)制(zhi)備(bei)微結(jie)構(gou)。該(gai)研究(jiu)成(cheng)果對(dui)動脈硬化(hua)進行(xing)連(lian)續準確監(jian)測(ce)的(de)可(ke)穿(chuan)戴(dai)設(she)備(bei)，可(ke)以為心血管疾(ji)病的(de)預防(fang)與(yu)治(zhi)療(liao)提供(gong)壹(yi)種有效(xiao)的(de)解決(jue)方案。

展(zhan)望未來(lai)，傳(chuan)感(gan)器技術(shu)與(yu)5G、人(ren)工智(zhi)能、大數據分析(xi)的(de)深度融合(he)預示(shi)著壹(yi)場科(ke)技革命。傳(chuan)感(gan)器將在運(yun)動(dong)員(yuan)身(shen)體(ti)監測(ce)、運動(dong)裝備(bei)設(she)計、比(bi)賽策略制定、賽事安全保障等(deng)領域展(zhan)現(xian)出更(geng)大的(de)潛力(li)，推(tui)動奧林匹(pi)克運動(dong)向(xiang)科(ke)技驅(qu)動(dong)、智慧導(dao)向(xiang)的(de)新紀(ji)元(yuan)邁(mai)進。

摩(mo)方精密(mi)始(shi)終致力於提供(gong)高(gao)精密(mi)、高(gao)公差控(kong)制、高(gao)質量(liang)、高標(biao)準(zhun)的(de)技術(shu)支(zhi)持(chi)與(yu)服(fu)務。隨(sui)著最新發布的(de)復合(he)精度光固(gu)化(hua)3D打(da)印(yin)技術(shu)的(de)推出(chu)，摩(mo)方精密(mi)為(wei)行(xing)業(ye)產品創新和(he)叠(die)代(dai)提供(gong)了壹種全新的(de)提能(neng)增效(xiao)解決(jue)方案，解決(jue)了跨(kua)尺(chi)度加工難題的(de)同時(shi)，加(jia)速了原型制造的(de)過(guo)程。這(zhe)項技術(shu)的(de)應用(yong)，將進壹(yi)步(bu)推(tui)動(dong)傳感器件向(xiang)微(wei)型(xing)化(hua)、多(duo)功能化(hua)和(he)集成(cheng)化(hua)方向(xiang)發展(zhan)，為(wei)各(ge)個(ge)領域的(de)技術(shu)創(chuang)新提供(gong)強(qiang)有力(li)的(de)支(zhi)持(chi)。