坐式越野滑雪运动是冬残奥会中的重要比赛项目,而我国的残疾人坐式越野滑雪运动起步较晚、发展缓慢,和欧洲越野滑雪强国相比,存在非雪期训练装备落后,运动员越野滑雪技能测试方法缺乏等问题。因此,为迎接即将到来的2022年北京冬残奥会,使残疾人坐式越野滑雪运动员的非雪期专项耐力训练不再受季节和场地因素的限制,并为运动员的撑杖能力提供一个科学地量化指标,本课题研制了一套坐式越野滑雪技能测试及训练系统。本系统是一套基于越野滑雪撑杆过程阻力模拟的坐式越野滑雪训练设备,采用一对并列布置的机械式无杆气缸作为运动载体。在撑杆阶段,运动员撑杆推动机械式无杆气缸上的滑台向后移动,此时气动系统通过控制气缸后腔气压变化来实现越野滑雪撑杆过程阻力的模拟,从而给运动员以较为真实的越野滑雪撑杆感受。当撑杆结束后,进入回程阶段,滑台在气缸后腔气压的驱动下,快速返回起点位置,以准备进入下一次撑杆。此外,机械式无杆气缸的滑台上安装有撑杆三维力测量装置,用于监测运动员撑杆过程中的撑杆三维力信号,通过Wi Fi传输并保存到由本课题组同学开发的越野滑雪虚拟画面系统中,实现相应的越野滑雪虚拟场景模拟。在现场安装测试中,完成了坐式越野滑雪技能测试及训练系统的性能测试实验,并对测试者使用双杖推撑技术进行连续撑杆过程中的撑杆力测量曲线及气缸后腔气压变化曲线进行了分析。实验结果表明,本套系统能够较真实地模拟越野滑雪撑杆运动过程,且所模拟的撑杆阻力的稳定性、对称性等特点均能满足本课题的设计指标。