寶馬用3D技術(shù)為美國(guó)殘奧運(yùn)動(dòng)員開(kāi)發(fā)比賽輪椅

undine   2016-04-29 10:47:22

在2014年冬奧會(huì)的時(shí)候,德國(guó)汽車(chē)制造商寶馬(BMW)公司為美國(guó)隊(duì)打造了一款更輕更時(shí)尚的雪橇。如今2016年,寶馬又把目光轉(zhuǎn)向了殘奧會(huì)運(yùn)動(dòng)員,據(jù)稱(chēng)目前該公司已經(jīng)使用3D技術(shù)為參加殘奧會(huì)的美國(guó)隊(duì)科技開(kāi)發(fā)了一款更快、更好的輪椅。

“我們的想法是盡量讓輪椅消失,更多地關(guān)注運(yùn)動(dòng)員?!睂汃R公司Designworks項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Brad Cracchiola:“這些運(yùn)動(dòng)員非常讓人敬佩,工作很辛苦,他們只是沒(méi)有進(jìn)行過(guò)多的宣傳。”

以前運(yùn)動(dòng)員們使用的輪椅是鋁材焊接的,遠(yuǎn)遠(yuǎn)稱(chēng)不上高科技。所以在今年夏季殘奧會(huì)之前,寶馬Designworks工作室開(kāi)始對(duì)這款性能有限的鋁制殘奧會(huì)運(yùn)動(dòng)員比賽用輪椅進(jìn)行升級(jí)。寶馬公司有足夠的空間發(fā)揮自己的能力:規(guī)則要求使用完全手搖鏈條(無(wú)齒輪意味著沒(méi)有機(jī)械優(yōu)勢(shì))和采用機(jī)械制動(dòng)(不允許使用藍(lán)牙設(shè)備)。除此之外,輪椅只需與賽道匹配即可。

一開(kāi)始,寶馬首先對(duì)坐在當(dāng)前輪椅上的運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行3D掃描,然后通過(guò)空氣動(dòng)力學(xué)模型模擬原來(lái)的輪椅的運(yùn)行模式。研發(fā)團(tuán)隊(duì)很快就決定使用強(qiáng)度重量比更高的碳纖維材料來(lái)代替原來(lái)的鋁材,除此之外,研發(fā)人員還不斷嘗試為其設(shè)計(jì)更多符合空氣動(dòng)力學(xué)要求的形狀結(jié)構(gòu),以盡量保持空氣在其周?chē)槙车牧鲃?dòng),避免產(chǎn)生導(dǎo)致阻力的湍流。

“從正面看,我們想要使它盡可能地緊湊和整齊流暢?!盋racchiola說(shuō)。除了使其前方的結(jié)構(gòu)最小化以及輪椅上盡可能的多的部件整齊協(xié)調(diào)之外,寶馬團(tuán)隊(duì)還努力想辦法使其表面更光滑。簡(jiǎn)單地說(shuō),就是子彈的形狀和鯊魚(yú)表面的平滑。

除此之外,由于殘奧會(huì)田徑比賽的方式,需要運(yùn)動(dòng)員跪到龍骨上并使用特制手套推動(dòng)輪圈。為此,研發(fā)團(tuán)隊(duì)對(duì)手套也進(jìn)行了重新設(shè)計(jì),并通過(guò)定制化3D打印的方式使其適合每一個(gè)運(yùn)動(dòng)員。由于他們的這種比賽方式,對(duì)輪椅損害很大,經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致其在競(jìng)賽當(dāng)中彎曲。“任何時(shí)候結(jié)構(gòu)的彎曲都代表著你正在失去能量?!盋racchiola說(shuō)。那么輪椅設(shè)計(jì)師該怎么做呢?“理想情況下,所有能量都應(yīng)該轉(zhuǎn)換為車(chē)輪速度?!彼f(shuō)。“更硬的底盤(pán)能夠保持車(chē)輪對(duì)齊。但是這與你使用的材料關(guān)系很大。所以我們需要在重量、氣動(dòng)性能、底盤(pán)剛度和耐久性之間找到正確的平衡。你可以買(mǎi)一輛極輕的碳纖維自行車(chē),但是如果一塊石頭碰到框架上你就完了。”

于是,設(shè)計(jì)師們使用鋁材給運(yùn)動(dòng)員們一個(gè)基本的箱形結(jié)構(gòu),并在里面加上泡沫墊和皮帶起到固定運(yùn)動(dòng)員的作用,并為其留下了很大的可活動(dòng)空間。除此之外,研發(fā)團(tuán)隊(duì)還通過(guò)測(cè)量數(shù)據(jù)為每個(gè)運(yùn)動(dòng)員制作了定制的模具使其身體能夠與輪椅及其上面的運(yùn)動(dòng)部件相匹配?!八械倪\(yùn)動(dòng)都來(lái)自于他們用手臂對(duì)車(chē)輪的擊打?!盋racchiola說(shuō)。通過(guò)使座椅高度、膝角、寬度和轉(zhuǎn)向裝置可調(diào),研發(fā)團(tuán)隊(duì)可以滿足其運(yùn)動(dòng)員的所有個(gè)性化需求。


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