AI教练、机器人、氢能车:这届冬奥科技有多酷?

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©深响原创 · 作者|陈文琦

2 月 4 日,2022 年北京冬奥会正式拉开帷幕,来自 90 多个国家和地区约 3000 名选手将角逐 109 枚金牌。

2018 年,上一届平昌冬奥会,中国国家队一共参加了 53 个项目。今年,在自己的主场,国家队争取在滑冰、滑雪、雪车、雪橇、冰球、冰壶、冬季两项 7 个大项 109 个小项实现全项目参赛,谷爱凌、苏翊鸣、金博洋、朱易等冰雪健儿成为了新的偶像。

除了运动员的风采,这届冬奥会的科技感也值得关注。奥林匹克运动和现代科学技术发展密不可分,从运动员的训练、比赛,奥运场馆、园区的建设改造、到赛事的直播、传播,科技无所不在。



AI、5G、云、清洁能源等多领域技术的融合让这届冬季奥运会 ” 科技含量 ” 非常高,各种先进技术先后被测试、应用在具体场景中。

奥运五环 ” 破冰而出 ”

万物皆可 ” 机器人 “

六足滑雪机器人

与你一起滑雪的,可以是机器人。由上海交通大学相关研究团队研制的六足滑雪机器人已经在初级道、中级道上通过了稳定控制、智能感知、规划决策等多方面的测试。

这款机器人采用双板滑雪,中间的四条腿分成两组,每两条腿固定在一个滑雪板上,用于控制滑雪板的位置和姿态,两侧的两条腿分别加装了滑雪杖,用以模仿人,实现点杖的功能。每个滑雪板具有五个自由度,通过控制滑雪板的位置可以实现滑雪的速度控制、转弯和制动等功能。

在一次测试中,滑雪机器人在 400 米长、坡度 18 度的中级雪道,以大于 10m/s 的速度滑行,运用智能感知、制动控制等技术,完成了机器人竞速、转弯、规划路线、规避障碍以及人与机器人交互等试验科目,具有滑行、急停、避障、绕杆等功能。它还能通过无线远程人机交互控制,在真实的滑雪环境中穿行滑雪人群。

六足滑雪机器人

智慧餐厅

在冬奥无人餐厅中,厨师和服务员都是机器人。厨房中的机器人不仅可以热饭,也会做菜,煲仔饭、炒饭、汉堡都不在话下。用餐的人在餐桌前完成点菜到用餐的全部工序,就会有小机器人将厨房做好的食物送到桌前 。全程无需排队,又在最大程度上减少了人员间的接触。

科技生活、智慧防疫

不仅仅在厨房,由于疫情的特殊原因,各大竞赛场馆、冬奥村在很多环节都尽量做到无人、无接触,而替代人力的,正是机器人。



比如疫情防控中的重要的 ” 测体温机器人 “,其实是内置芯片的可佩戴袖珍无线电子测温计,长的就像创口贴,检测体温误差仅有 0.1~0.2 ℃。通过手机 APP 绑定,它将涉奥人员的体温数据远程、实时上报给数据后台,系统每 3 秒采集一次体温数据,一旦超过 37.3 ℃,系统就会自动报警,以短信的方式通知防疫管理人员。

比如在物资运送环节,组委会选取了多个不同类型的智能物流机器人来减少人员接触。

京东的智慧物流设备

高仙的消毒清洁机器人则负责了各个大面积公共区域的清扫消毒工作,可以做到消毒、洗地、推尘、除菌、降灰等等,同时还具有自动充电和维护、自动避障功能,无论是在无人值守的情况下,还是在大流量人群区域中,都能开展工作。

高仙的清洁消毒机器人

在媒体中心里,还有猎户星空的智能咖啡设备(大白机器人)。大白机器人由两条六轴协作式机械臂组成,左右机械臂可以同时开工,精准执行各种不同的动作。取豆、称重、取水、上水、冲泡等一系列咖啡工艺流程,甚至包括拉花,它都能自己完成。

猎户星空的咖啡机器人

5G 和云

” 云 ” 上奥运的速度

这是一场在 ” 云 ” 端的奥运会,赛事成绩、赛事转播、信息发布、运动员抵离、医疗、食宿、交通等信息系统迁移至阿里云上,IT 基础设施成本大幅下降,应用开发和部署流程也大大缩短。而且,冬奥所有场馆及连接赛场馆之间均已实现 5G 覆盖,这一通信、网络环境为技术提供了很多可能性。

比如,以前的奥运直播都是通过卫星,而北京冬奥会将通过由阿里云支持的 ” 奥运转播云 ” 来做全球转播。北京冬奥会赛事时长约 1000 小时,转播内容总生产量将达 6000 小时,这些内容将首次全程以 4K 超高清格式转播,部分重要赛事还将以 8K 格式转播,通过云端,走向全球。媒体可以及时进行云端的内容制作、处理以及进行跨空间采访。

多维度观赛体验和 VR 直播技术

观看比赛的姿势更多了。60 个采用 5G+8K 技术的相机呈 180 度吊装在五棵松体育中心竞赛馆内环形屏下方,对比赛进行全面拍摄。观赛人员只需要扫描二维码,下载 App,便可以选择偏好的角度进行观赛,180 度自由视角,更清晰、更真实、更有沉浸感。三维重建和渲染技术,实现了用户交互式、连续自由视点视频生成与传输。

智慧医疗、远程手术

安全是重大体育赛事必须坚守的底线,因此,构建科技冬奥应急医疗体系是重中之重。” 科技冬奥 ” 重点专项之一是 ” 冬奥会智慧医疗保障关键技术 ” 项目,由北京天坛医院牵头。通过研究区域内医疗资源共享技术、研究覆盖 3 个赛区的智能医疗机器人、机械手等智能医疗器械的远程手术操作系统等,去保障医疗系统。

张家口第一医院手术室现场,与天坛医院两地协同合作

绿色冬奥

” 冰菱花 “

” 冰菱花 ” 馆(五棵松冰上运动中心)内设置 60×30 米和 60×26 米两种尺寸的可转换冰场。场地采用二氧化碳跨临界直冷制冰技术制冰,和传统制冰方式相比,这种技术具备优良的制冷性能,二氧化碳直接被传送到场地制冷盘管中进行热交换,传热性能好,整个制冰系统换热效率更高。二氧化碳制冷可以保证冰面温度恒定,冰面质量更优。



而且,与传统的制冰技术相比可节能 40% 左右,不仅减少了传统制冷剂对臭氧层的破坏,制冷过程中产生的大量余热可回收利用,用于供暖、除湿、融冰、制备热水等,比传统方式效能提升 30%。

绿电供应

为实现北京冬奥会碳中和目标,冬奥实施了张北柔性直流电网工程,将张北地区的风能、太阳能等生产的绿电输入北京。赛事期间,北京冬奥会三大赛区 26 个场馆将实现 100% 绿电供应。当然一些电力供应的安全巡检,也引入了智能协作机器人,对重点保障点位进行不间断巡视,全力保证可靠供电。

环保燃料

冬奥会期间将最大限度应用节能与清洁能源车辆,规划占比高达 85.84%,为历届冬奥会最高。赛事期间,700 余辆氢燃料大巴车将在延庆、张家口提供交通服务保障,试制的氢燃料电池应急电源发电车替代柴油发电车,已在国家速滑馆、国家高山滑雪中心测试备用。

冬奥会举办期间,气温低至零下 30、40 ℃,低温环境给新能源汽车的启动、续航等提出更高要求。据报道,氢燃料电池客车已经实现零下 30 ℃极寒环境下的储存和冷机启动,以及开启暖风空调场景下 300-450km 的长续驶里程。

其实在北京冬奥会境内接力火炬中,也将全部应用氢燃料。以玉米、薯类及秸秆等可再生资源为原材料生产的可降解餐具,将在冬奥会上替代塑料制品。

AI 无处不在

自动翻译

世界各地的运动员、奥运官员以及媒体记者在冬奥现场,可以实现跨国籍障碍交流。当然,他们需要人工智能这个工具。科大讯飞是冬奥会官方自动语音转换与翻译的供应商,研发了具有冬奥特征的多语种智能语音及语言服务平台,面向冬奥场景提供定制优化的语音识别、语音合成、机器翻译、自动问答等多种核心能力。据科大讯飞,在冬奥场景下,汉语与英 / 俄 / 法 / 西 / 日 / 韩等重点语种翻译准确不低于 95%,平均每句翻译响应时间不超过 0.5 秒。

AI 教练

智能冰上运动训练分析系统让教练们省了不少力气。高清摄像头可以在场边实时动态监督运动员,通过运动目标跟踪与轨迹可视化,在监控屏幕上识别每位运动员身上的骨骼关键点以及运动轨迹,显示出各类运动指标的统计信息。

对于花样滑冰这样的运动而言,评判标准更多,这套系统通过三维骨架节点检测与姿态估计,帮助运动员改善姿势的规范度与美观度。而运动目标 3D 模型可视化(如下图),则为运动员技术分析提供了清晰、可观的模型。

AI 裁判

AI 也在各类项目中辅助裁判做出更精准的评分。由第四范式提供技术支持的中国花样滑冰 AI 辅助评分系统 1.0,是一套根据中国花样滑冰运动员使用需求、场景应用需求打造的 AI+ 虚拟现实解决方案。可以运用计算机视觉技术算法与深度学习,可以对运动员的整体运动轨迹进行实时追踪,根据专业评分标准,对视频数据的人体骨骼、形体动作进行捕捉识别,从而实现稳定性、可视化的比赛评判。

手语主播

央视新闻联合百度智能云推出了总台首个 AI 手语主播,她酷似真人,形象亲切自然,气质优雅独特。这位主播自从冬奥会开始,” 全年无休用 AI 智慧为听障用户提供手语服务,让他们快捷的获取比赛资讯。”

她掌握的手语词汇规范都来自《国家通用手语词典》标准,借助于百度智能云的手语翻译引擎、自然动作引擎、虚拟形象驱动引擎,能够为观众朋友提供专业、准确的手语解说。据了解,百度智能云的 ” 数字明星运营平台 ” 是集数字人生成、内容生产为一体的平台级产品,为广电、互娱、品牌等客户提供一站式的虚拟主持人、虚拟偶像、品牌代言人的创建与运营服务。

在这次在冬奥亮相的黑科技中,我们对许多早已不感到陌生了:无人配送、智能翻译、新能源交通工具等等,都在日常生活中越来越多地出现。

冬奥这个特殊场景更像是许多技术与模式创新的 ” 练兵场 “,而其成果将沉淀下来,普惠我们每一个人的数字化生活。



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