返回到搜索结果 Completed fencing swords and prototype hilts

以精度迎战奥运

迭代设计协助代表队在伦敦奥运会上勇夺佳绩

“运动员不是工程师,所以我需要将他们所表达的概念尽快的转化成若干原型。没有 3D 打印,我们便无法完成如此艰巨的挑战。”

— 筑波大学 Osamu Takeda

Developer with customized hilt in hand

Osamu Takeda直接与奥运击剑手联手合作,为每位运动员研发量身定做的剑柄

筑波大学(University of Tsukuba)是日本的一所顶级院校,因其在体育科学和奥运教育方面的工 作,以及对多位国家最优秀运动员的培养而闻名。2011 年,筑波大学启动了一些研发项目,这些项目 是日本文部科学省发起的“日本队多方支持项目”的一部分,旨在为日本奥运健儿及有关团队提供 先进的技术和设备支援。

这些项目重点在于研发体育器材以及训练和调整方法。项目目前已取得的成果包括体操护具、标枪 运动员比赛用鞋、三项铁人选手比赛服装、奥运帆船桅杆、以及一套用来分析羽毛球步法的系统。 最值得注意的是,该项目还为征战 2012 年伦敦奥运会的日本代表队研发了花剑的剑柄。

致力于改良花剑比赛用剑

Customized hilts CAD drawing

运动员从使用者角度,就多次迭代提供有 用参考数据,全面提升握柄时的控制度。

每柄击剑都是根据运动员需要量身定制、独一无二的。击剑手习惯以人手打磨剑柄,藉以调整剑柄 手感及提升握柄时的控制度。若剑柄断裂,运动员便犹如失去了不可替代的神兵利器。

Osamu Takeda 是筑波大学研究体育生物力学的研究员。当他受命为奥运团队研发新剑柄时,内心 多少有些不情愿。他对击剑及比赛规则知之甚少,更不必说是如何握剑这样的复杂问题了。在 Takeda 眼中,要在征战伦敦奥运会之前的短短几个月内及时完成最终产品的生产和交付,依靠耗时 的模塑或机器加工原型是绝对不可行的。

值得庆幸的是,为配合多方研究工作的进展,筑波大学的运动性能和临床实验室添置了一台 Objet350 Connex 3D 打印机。半年以来,Takeda 制作了近 70 个原型。“只有 3D 打印机,才 能让这一切变成现实。” Takeda 表示。有些原型的建模过程只需数小时;而利用 PolyJetTM技术 系统,Takeda 可以成功制造出奥运标准的高品质产品所应具备的高精度原型。3D 打印机可以 16 微 米厚的打印图层打印出光滑原型。

从怀疑到信任

Objet350 Connex

运动性能和临床实验室内的 Objet350 Connex 3D打印机

Takeda 采用的策略是将团队现有的剑柄作为研发基础,对剑柄进行改良。他对剑柄进行扫描, 将 3D 多边形数据输入 CAD 系统,并将 STL 格式的数据文件输入 3D 打印机软件,以制作出首 批原型。

由一个剑击的门外汉主导剑柄的研发,团队成员起初都对方案的可行性抱怀疑态度;但当他们 看到 Takeda 完成的首批原型时,便打消了疑虑。“他们对原型的质量感到惊讶,并开始要求我 们提供量身定制的剑柄,” Takeda 表示。

在取得团队的信任后,Takeda 开始努力履行使命,同时完成多次迭代。他经常按击剑手的要 求,在一天之内提交 5-7 个新原型。“运动员不是工程师,所以我需要将他们所表达的概念尽快 的转化成若干原型。没有 3D 打印,我们便无法完成如此艰巨的挑战。”

安心保证

2012 年 4 月,即伦敦奥运会开幕前几个月,最终产品的制作正式完成。每把剑柄上原本靠手工 修整的防滑图案竟然都得以精确复制。Takeda 为团队每位成员提供了一套 5 支装剑柄。“现在 即使一把剑柄断裂,也有其他后备剑柄可供替换。这或许就是本项目所取得的最大成果。这些 后备剑柄让运动员在整个比赛期间更安心。”团队获得的银牌奖章,正是 Takeda 努力付出的最 佳回报。Takeda 更预期相关研发成果所能发挥的功用将远远不仅限于此:“没有人可断言,我 们为优秀运动员所付出的努力只能令少数人受惠;谁能保证这些技术向外推广,令普通大众日后 都可拥有更优质的运动装备呢?”

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