Page 163 - 高校体育教育发展与管理创新

第五章 人工智能在体育教育领域的应用研究

（五）基本动作训练机器人
这类机器人的概念比较广泛，简单的运动器材都满足基本动作训练的需求，
而且从学校体育到社区活动场所都可以提供基本动作训练的相关器具。为此，最
新的基本动作训练机器人的研究已经不仅仅局限于人类正常生活，已经向特种应

用方向发展。
近年来，伴随着各国对航天事业发展的日益重视，为了消除或减轻载人航天
中失重引起的宇航员空间适应性综合征，并满足太空中宇航员体育锻炼的需求，
纷纷开展相关研究，尝试在太空舱内设置一些运动训练设备，如利用柔索驱动单

元搭建的深蹲训练、卧推训练机器人、太空舱跑步机等。哈尔滨工程大学推出基
于绳索牵引的航天员机能训练机器人、柔索驱动的宇航员深蹲训练机器人、宇航
员康复训练机器人等，该类机器人的深入研究及其不断发展进步，保障了宇航员
在太空中的身体机能与操作可靠性锻炼需求。

三、运动辅助训练机器人未来应用展望

智能机器人以其丰富的科学技术内涵、可重构的多样化布局，广泛应用在机
械加工、航空航天、医疗、体育、娱乐、服务等诸多领域，多年来备受中国和其
他国家学术界和产业界关注。

比尔·盖茨预言未来家家都有机器人，他分析了机器人发展的现状，展示了
机器人这个新兴产业极有可能改变人类社会生活的方方面面所需面临的种种挑战
与机遇，点燃了机器人普及的“导火索”。其中，发展体育辅助训练机器人技术

对中国有限教育资源的利用和优化国民体能素质至关重要，对特殊领域人员，如
宇航员、消防员、军事人员等体能训练与技能保持都有很大的帮助。特别近年来
脑—机接口（Brain-Computer Interface，BCI）技术的引入为运动损伤康复提供了
新思路。BCI 研究初衷是为残疾人提供一个与外界进行交流的通信方式，让他们
通过这样的系统用自己的思维操控轮椅、假肢等。随着 BCI 技术的日益成熟以

及不断取得重大的突破性成果进展，人们对智能机器人的需求逐渐增加，BCI 机
器人的概念也应运而生，多种技术（如 FES 技术、Exo 等）融合是其重要特征之
一，如瘫痪少年利用 BCI 外骨骼机器人为 2014 年巴西世界杯开球。此外，利用

BCI 控制 FES 可比单纯 FES 激活更多大脑皮层功能活动。诸多研究表明，正常
受试者采用 BCI 系统进行了运用想象动作模式控制 FES 实验，FES 结合运动个

155