Page 158 - 高校体育教育发展与管理创新

Development and Management Innovation of
Physical Education in Universities
高校体育教育发展与管理创新

式智能和分布式智能三种体系结构思想的优点与不足之处，针对机器人特别是未
知环境下工作的移动机器人在控制体系结构方面所存在的缺点和问题，提出一种
具有适应行为与进化能力的新的控制思想与理念。
①借鉴分布式智能的思想，在控制体系结构中引入社会式行为控制层；

②借鉴生物的自适应性思想，在控制体系结构中实现本代内的由慎思式行为
层到反射式行为层的学习；
③借鉴生物的自进化性思想，在控制体系结构中实现多代间的由反射式行为
层向本能式行为层的进化（或退化）。

所以，仿生式体系结构共有四个行为控制层组成，即本能式行为控制层、反
射式行为控制层、慎思式行为控制层和社会式行为控制层，它们并行接收来自感
知层的外部和内部信息，各自做出逻辑判断和反应，发出控制信息到末端执行层，
通过竞争和协调来调节自身并适应外部环境，从而按照目标完成工作任务。

二、运动辅助机器人研究的现状分析

传统的体育训练器材，如划船器、牵引器、杠铃等，根据不同的运动项目训
练需求，有不同的使用方法和作用。而针对运动损伤的辅助器材，如轮椅、助行器、
拐等，时至今日仍被广泛应用于运动辅助与康复训练过程中，发挥着不可替代的

关键性作用。然而，目前的体育训练仍然大多以过度的体力负载与经验灌输为代
价，存在竞技性体育的周期缩短与过程损伤风险，尤其运动后损伤的康复与辅助
方法，单一被动式特征缺陷明显。为此，引入新型辅助训练与康复训练方法，如

功能性电刺激（Functional Electrical Stimulation，FES）、机械外骨骼（Exoskeleton，
Exo）、智能机器人等，应用于体育运动训练及康复辅助系统的研究开发中，提
供客观性、科学化标准指导意义重大。近年来，已经有相关技术研究得到实际应
用，按体育运动项目分类，列举几个范例：足球机器人（足球标准动作检测系统）、
乒乓球机器人、羽毛球机器人、拳击机器人、基本动作训练机器人。

（一）足球标准动作检测系统
众所周知，足球是一项技能为主导的同场对抗性项目，随着现代足球运动的
发展，足球比赛竞争日益激烈，攻防节奏也日益加快，对足球运动员专项技术动

作的评估是当前研究的热点，也是难度较大的研究技术。为此，基于动作捕捉的
检测系统，利用足球标准检测系统，对足球比赛中的视频图像进行还原和剪辑处

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