在球類比賽中，我們經(jīng)常能看到基于高速攝像頭的鷹眼或者VAR（視頻助理裁判），這類技術(shù)的應(yīng)用可以避免裁判主觀判斷引起的爭議，提高競技體育的公平性，但由于成本較高，在小級(jí)別賽事和日常訓(xùn)練中難以推廣。北京時(shí)間11月27日0時(shí)，《自然-通訊》雜志發(fā)表的論文提出了一種新方案——一張能夠檢測乒乓球球速、跟蹤運(yùn)動(dòng)路徑、幫助裁判判斷擦邊球的智能乒乓球桌。

不同于基于視覺傳感的鷹眼，中國科學(xué)院北京納米能源與系統(tǒng)研究所教授王中林及其同事開發(fā)了一種木基摩擦電傳感器，可以感受乒乓球撞擊桌面產(chǎn)生的“觸覺”從而監(jiān)測乒乓球的運(yùn)動(dòng)。應(yīng)用木基摩擦電傳感器的智能乒乓球桌系統(tǒng)利用乒乓球撞擊桌面產(chǎn)生的能量，為乒乓球落點(diǎn)分布統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)和擦邊球判斷系統(tǒng)提供動(dòng)力，還能夠采集并實(shí)時(shí)顯示乒乓球撞擊位置、運(yùn)動(dòng)速度和軌跡等統(tǒng)計(jì)信息，幫助運(yùn)動(dòng)員和教練展開運(yùn)動(dòng)分析，從而促進(jìn)科學(xué)訓(xùn)練。

這項(xiàng)研究由中國科學(xué)院北京納米能源與系統(tǒng)研究所、中國科學(xué)院大學(xué)納米科學(xué)與技術(shù)學(xué)院、美國佐治亞理工學(xué)院和美國普渡大學(xué)的研究人員共同完成。

“相比于鷹眼技術(shù)，它的成本和造價(jià)較低，這將使得該系統(tǒng)可以在小型體育賽事及球員的日常訓(xùn)練中推廣。其次，由于它的體積小，結(jié)構(gòu)薄，整套系統(tǒng)兼容多個(gè)傳感器，廣泛分布的傳感器可以實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)的收集和統(tǒng)計(jì)，對乒乓球比賽數(shù)據(jù)和運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練指標(biāo)提供系統(tǒng)性的分析。此外，作為一種可以監(jiān)測乒乓球撞擊位置和運(yùn)動(dòng)速度的‘觸覺’傳感系統(tǒng)，它可以彌補(bǔ)鷹眼視覺技術(shù)的不足，二者可以配合使用也可以單獨(dú)使用，可根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行選擇。”王中林在郵件采訪中對澎湃新聞（www.kxwhcb.com）記者表示。

在乒乓球比賽中，擦邊球?qū)乙姴货r，在關(guān)鍵時(shí)刻會(huì)成為一場比賽的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。現(xiàn)實(shí)比賽中，高速飛行的乒乓球給裁判員判斷擦邊球帶來很大挑戰(zhàn)。因此，除建立有助于運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練的乒乓球落點(diǎn)分布統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)外，研究人員在智能乒乓球桌上設(shè)計(jì)了一套自動(dòng)擦邊球判罰系統(tǒng)。

乒乓球競賽規(guī)則并無直接的關(guān)于擦邊球的定義，只規(guī)定了比賽臺(tái)面為球臺(tái)上表面，球臺(tái)臺(tái)面的側(cè)面不屬比賽臺(tái)面，還規(guī)定將球打到對方比賽臺(tái)面方為合法擊球。根據(jù)規(guī)則，裁判員須判定一個(gè)觸及球臺(tái)邊緣的球是觸及了球臺(tái)的上表面還是側(cè)面。球觸及了球臺(tái)的上檐邊緣是合法擦邊球，得分；但如果球只觸及了比賽臺(tái)面的側(cè)面，則為無效擦邊球，不得分。

王中林介紹，基于摩擦納米發(fā)電機(jī)的擦邊球判定系統(tǒng)可以很好地解決這一問題，當(dāng)擦邊球發(fā)生時(shí)，分布在球臺(tái)上檐邊緣和側(cè)面的兩個(gè)傳感器可以實(shí)時(shí)檢測球撞擊球臺(tái)邊緣的具體位置，它將撞擊產(chǎn)生的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電信號(hào)傳給信號(hào)記錄系統(tǒng)，系統(tǒng)通過比較兩個(gè)傳感器信號(hào)的有無和強(qiáng)弱，判斷出球的撞擊位置，從而是否是擦邊球給出準(zhǔn)確的判定。