残奥运动员比赛时，用的轮椅为什么是“八字形”的？

最近，巴黎残奥会正在火热进行中，中国残奥会代表团的284名运动员正在赛场上挥洒汗水、展现风采、为国争光！

观看比赛的小伙伴可能会发现，轮椅网球、轮椅篮球、轮椅竞速等比赛中，运动员们用的轮椅都是“八字形”的。

轮椅篮球 | 图源：新华社

“八字形”轮椅和普通轮椅有什么区别？为什么比赛用的轮椅是“八字形”的呢？我们一起来研究一下~

“八字形 ”轮椅的主因——力学稳定性

竞技体育中使用的轮椅采用“八字形”的设计，一个主要原因就在于其稳定性。

我们都知道，大车拐弯时很容易发生侧翻，造成交通事故，在轮椅类的竞技体育中同样如此。拐弯时，会产生向心加速度，从而整体上会出现一个不存在的、外向的惯性力。运动员上半身会因为这个惯性力的作用，被“甩”至外侧，整体重心会偏移至外侧。惯性力和重心的偏移，都可以使得轮椅在极速转弯的过程中发生侧翻 。

拐弯时容易发生侧翻 | 图源：澎湃新闻

人体体型决定了轮椅坐垫的宽度，普通轮椅H型的设计能够减小占用空间，方便出行，但地面支点的间距相对较小，会影响轮椅的稳定性，不适合在竞技比赛中使用。“八字形”的轮椅设计能够增加地面支点的间距 ，增大支点围成的面积，相对来说不容易发生侧翻 。

支点间距对比 | 图源：作者供图

其实，竞技轮椅的设计，离不开相关的力学分析 ，其中最常见的就是轮椅的静力学分析。此外，轮椅动力学分析更加重要，例如下图针对轮椅冰壶运动，对轮椅进行了力学和运动学的分析。相关的力学分析，一方面可以为轮椅设计提供更好的方案， 另一方面也可以指导运动员训练 。

竞技轮椅离不开力学分析 | 图源：参考文献[4]

“八字形 ”轮椅的次因——人机工程学

增加两后轮的间距，可以增强竞技轮椅的稳定性。而运动员双手的可操控区域，决定了轮子的“八字形”设计，这就是人机工程学，通俗地说就是运动员把轮椅作为工具时的便捷性和舒适性 。

稳定型要求后轮间距变宽，如果采用H型设计，运动员在操控后轮时，就会始终处于手臂横向张开的姿态。这种姿态，一方面不利于手臂力量的完全使出，会影响运动的竞技性；另一方面长期保持这种姿势，容易引发手臂疲劳。“八字形”的设计，能使运动员发挥更出色 。

人机工程学仿真分析 | 图源：参考文献[7]

竞技轮椅中的人机工程学分析 不仅仅用于确定“八字形”后轮的分布形式，还涉及轮椅与坐垫的间距、轮椅的包容性、运动员姿态、作业空间等。

竞速轮椅的人机工程学运动员姿态分析 | 图源：参考文献[5]

竞技体育，从来都不只是体育本身的竞争。在力学和人机工程学分析的加持下，才可能设计出性能更加优越的竞技轮椅；而把设计变成现实，还需要材料、制造等多个行业的支持。

在祖国母亲的强大支持下，期待中国健儿在巴黎残奥会上展现最好的自己，取得新的突破。

参考文献

[1]曲安.乒乓球轮椅的分析与评价研究[D].大连交通大学,2010.

[2]马笑玲.一种新型篮球运动轮椅的设计与分析[D].大连交通大学,2007.

[3]伏嘉裕.基于行为分析的轮椅车架优化设计研究[D].中国矿业大学,2022. DOI:10.27623/d.cnki.gzkyu.2022.001137.

[4]孙冬,赵亮,黄莹,等.运动生物力学视角下残疾人体育竞技表现提升研究进展[J].体育科学,2020,40(05):60-72.DOI:10.16469/j.css.202005006.

[5]刘军.基于人机工程学的竞速轮椅研究[D].大连交通大学,2008.

[6]冯云龙.基于人机工程学的篮球轮椅设计[D].天津科技大学,2014.

[7]张秀艳.基于人机工程学的网球轮椅设计[D].大连交通大学,2007.

作者：王永健，南京农业大学副教授，江苏省力学学会科普工作委员会副秘书长，江苏省首席科技传播专家

策划：小小蒲公英

编辑：小叮当

— END —

来源：上海科技馆

编辑：阿泊

打破残奥会纪录！上海选手代云强在轮椅竞速男子400米T54级比赛夺金

巴黎当地时间9月1日，在巴黎残奥会轮椅竞速男子400米T54级决赛中，中国队上海选手代云强以44秒55的成绩夺金，并打破了残奥会纪录。这是上海运动员首次在本届残奥会上为中国队斩获金牌。

在巴黎残奥会轮椅竞速男子400米T54级决赛中，中国队上海选手代云强摘得金牌。上海市残联 供图

代云强出生于1990年，是山东青岛人。他从19岁开始从事体育运动，2016年进入上海市残疾人体育文化促进中心进行轮椅竞速训练，曾在上届东京残奥会上获得轮椅竞速男子800米T54级比赛的亚军。

此次巴黎残奥会的决赛过程中，代云强起先落后于领头选手，最后冲刺阶段奋起直追，最终以12毫秒的优势超越泰国选手摘得金牌。

“整个比赛过程很精彩，特别在最后的直线冲刺阶段，代云强奋勇争先超越其他选手。”上海市残联党组书记、理事长杜松全说，“选手间差距较小，竞争激烈，他利用手臂力量转动轮椅，整个过程非常艰苦，要承受很多压力。夺金非常不易。”

北京时间9月2日，杜松全视频连线代云强的母亲，向其表示祝贺、感谢和慰问。

上海市残联党组书记、理事长杜松全视频连线代云强的母亲，向其表示祝贺。澎湃新闻记者 陈悦 图

视频连线时，代云强母亲正在车间里工作，手头的活儿一直没停下。她的脸上挂着笑容，又有些腼腆，说自己普通话讲得不标准，不知道有视频连线，也没有提前向厂里请假。

残奥会轮椅竞速男子400米决赛时间在北京时间9月2日凌晨2时许，她几乎一晚上没有睡觉，等候着儿子的消息。比赛结束后，代云强给她发来了决赛冲刺的视频，赛后需要休整，两人没有交流太多，她感到“又心疼又感动”。

“他从来没有对我说过辛苦。虽然先天身体残疾，但人很阳光、很懂事，从来都是报喜不报忧。”代云强母亲说，平时和儿子见面的机会并不多，但她深知儿子训练的辛苦，也为他能为国争光感到骄傲。

接下来，巴黎当地时间9月3日、5日，代云强还将参加男子轮椅竞速1500米T54级预赛、男子轮椅竞速800米T54级预赛。

相关问答

我来说一个真的是跳舞的,《hitthestage》,里面除了locking,waacking,break,等等的街舞,还会出现现代舞等类型。每一期会有一些韩国艺人来竞演、比赛,...

径赛项目(1)T11级别视力障碍运动员,须佩戴不透明眼镜或其他替代品参加比赛。(2)T11、T12级别视力障碍运动员由引导员陪伴进入比赛区域,并在其帮助...

残奥会田径比赛项目设有男、女各18个比赛项目。每一个项目中,根据运动员残疾级别不同分别设置若干组别,例如:男子100米的比赛,包括盲人组T11、T12、...

轮椅篮球比赛中:上场的5名运动员的医学分级总分不得超过14分。轮椅篮球没有两次运球违例,但场上队员持球移动时,推动轮椅1~2次后就必须拍球一次或多次,或传...

由于运动假肢和轮椅需要及时维修、调试,在冬残奥会等重要赛事举办期间都要由组委会提供轮椅、假肢、矫形器等的维修服务。2022年北京冬季残疾人奥林匹克运动...

青奥会除了体育竞赛,更加注重在运动会举办期间的教育与文化活动。这包括关于奥运价值观的教育互动和论坛,讨论如何通过健康的生活方式和反对使用毒...

残奥会的比赛项目和奥运会的比赛项目一样多吗?不一样!北京残奥会有20个大项,295个小项的比赛。而2008年北京夏季奥运会的比赛项目共包括28个大项和3...

[回答]北京残奥会的时候,我和爸爸一起去看田径比赛。鸟巢体育场范围真大呀!我走了那么多路还没到。我的脚很酸,有点走不动了,又要喝水,爸爸让我坚持一下,...

[回答]残疾人运动项目医学分级目前,我国残疾人运动员共参加14项国际残疾人体育赛事。全部比赛项目都根据各自项目特点,分别规定了最低参赛标准。(1)田径盲...