APLICACIÓN DE LA CAPTURA DE MOVIMIENTO 3D EN EL ANÁLISIS CINEMÁTICO DE LA

CARRERA DE SALTO DE VALLAS

Garrido Castro JL, Gil Cabezas J, González Navas C.

Antecedentes• CSD (2011: 024/SAL10/12)

Título: “Análisis cinemática tridimensional del remate de voleibol: comparación entre jugadoras seniors y cadetes como herramienta para la formación y mejora del rendimiento” (2011).

• Investigadores

– Universidad de Córdoba y CAMD– Federación Cordobesa Voley y Club Virgen del Carmen– Desarrollo de UCOTrack ®– Ingeniería y Sistemas de Análisis Biomecánico S.L.

• Objetivos

– Analizar diferencias patrón movimiento cadete / sénior.

– Entrenamiento individualizado jugadoras cadete.

– Valorar cambios jugadoras cadete tras entrenamiento individualizado.

Introducción• Carreras de salto de vallas

– Primordial dominio técnica– Entrenador– Habilidad observador dependiente– Dificultad retroalimentación al deportista

• La técnica:

– Combinación cíclica de sprint y salto– El salto de la valla, elemento clave– Perdida de velocidad horizontal– Punto de elevación y caída– Bajo tiempo de vuelo

Introducción

• Sistemas de Captura de Movimiento

– Precisión y Objetividad– Individualización entrenamiento– Detección patrones lesivos– Difícil disponibilidad– Sistema UCOTrack®

Introducción• Sistema UCOTrack ® :

– Sistema de captura de movimiento basado en vídeo.– Cámaras de alta velocidad sincronizadas.– Marcas reflectivas no invasivas.– Resultados cinemáticos 3D.– Posibilidad trabajo exteriores.– Desarrollado íntegramente en la Universidad de Córdoba.

Objetivos

• Caracterizar biomecánicamente el salto de vallas en atletas noveles y de élite.

• Objetivar las diferencias en patrones de movimiento entre estos dos tipos de atletas.

• Valorar la posibilidad de generar recomendaciones para un entrenamiento personalizado y una monitorización continua del rendimiento.

Material y métodos–Variables analizadas

– Tiempo de eventos (despegue, vuelo, aterrizaje).– Distancias (despegue-vuelo-aterrizaje).– Velocidades del Centro de Masas (CM).– Altura de Centro de Masas (CM).– Apoyos de pies.– Ángulo CM-pie. – Ángulo de elevación.– Ángulos de rodillas.

–Fases analizadas– [A] Frenado en fase de despegue.– [B] Impulsión en fase de despegue.– [C] Paso por valla.– [D] Frenado en fase de aterrizaje.– [E] Impulsión en fase de aterrizaje.

Material y métodos– Sujetos de Estudio

• 1 atleta juvenil femenino– 16 años; 1,66 m; 54 kg

• 1 atleta veterano masculino– 36 años; 1,70m; 64 kg

• 1 atleta juvenil masculino– 13 años; 1,71m; 55 kg

• 1 atleta sénior femenino– 20 años; 1,70m; 59 kg

• 1 atleta sénior masculino– 23 años; 1,83m; 74 kg

– Material• 6 cámaras de alta vel.(100Hz)

• 6 focos de iluminación

• 26 marcas esféricas reflectantes

• 3/2 pasadas con éxito

• 1 ordenador central

• Procesamiento Imagen

• Sistema UCOTrack®

• Reconstrucción (DLT)

• Filtrado (Butterworth 5Hz)

Otros estudios[1]. Milan Coh and Ales Dolenec, THREE-DIMENSIONAL KINEMATIC ANALYSIS OF THE HURDLES TECHNIQUE USED BY BRIGITA BUKOVEC

[2]. Johannes Hucklekemkes Model technique analvsis sheets for the hurdles RAR'r VI: Thc Women's 100 metres Hurdles

[3]. Milan Coh, Milan Zvan, and Bojan Jost, KINEMATICAL MODEL OF HURDLE CLEARANCE TECHNIQUE (C.J Jackson) Faculty of Sport, University of Ljubljana, Slovenia

[3b]. Milan Coh, Milan Zvan, and Bojan Jost,KINEMATIC AND DYNAMIC ANALYSIS OF HURDLE CLEARANCE TECHNIQUE (Media) Faculty of Sport, University of Ljubljana, Slovenia

[4]. Radoslav Bubanj, Ratko StankoviA et al COMPARATIVE BIOMECHANICAL ANALYSIS OF HURDLE CLEARANCE TECHNIQUES ON 110 M RUNNING WITH HURDLES OF ELITE AND NON-ELITE ATHLETES Faculty of Sports and Physical Education of Niš, University of Niš, SERBIA

[5] Xi Li, Jihe Zhou, Ning Li, Jing Wang. COMPARATIVE BIOMECHANICS ANALYSIS OF HURDLE CLEARANCE TECHNIQUES.

ResultadosA) Eventos temporales

Alicia Jose George Irene Javi 8 Javi 7 Bib Min Bib Max Liu Xiang Colin Jacks.Tiempo Preparación 0,19 0,14 0,04 0,06 0,05 0,05 - - -Tiempo de apoyo despegue 0,14 0,15 0,16 0,11 0,11 0,11 0,10 0,13 0,10 0,10Tiempo de Vuelo 0,40 0,40 0,43 0,38 0,41 0,42 0,28 0,50 0,33 0,36Previo a la valla 0,25 0,28 0,27 0,23 0,24 0,26 - - - -Posterior a la valla 0,15 0,12 0,16 0,15 0,18 0,16 - - - -Tiempo de apoyo aterrizaje 0,11 0,10 0,11 0,09 0,07 0,08 0,08 0,11 0,10 0,08Tiempo recuperación 0,26 0,24 0,05 0,08 0,04 0,04 - - - -

ResultadosB) Distancias recorridas

Alicia Jose George Irene Javi 8 Javi 7 Bib Min Bib Max Liu Xiang Colin Jacks.Distancia Recorrida 2,90 2,90 3,12 3,03 3,59 3,73 2,08 3,35 3,60 3,67Distancia antes de la vaya 1,74 2,06 1,88 1,79 1,99 2,19 1,9 2,31 2,22 2,09Distancia detrás de la valla 1,16 0,84 1,24 1,24 1,60 1,54 0,9 1,7 1,38 1,58% Distancia despegue-valla 60,20 71,04 60,18 58,93 55,42 58,69 57,31 65,65 61,67 56,95% Distancia valla-aterrizaje 39,80 28,96 39,82 41,07 44,58 41,31 34,34 50,74 38,33 43,05

ResultadosC) Despegue

FRENADO Alicia Jose George Irene Javi 8 Javi 7 Bib Min Bib Max Liu Xiang Colin Jacks.Velocidad Resultante (m/s) 6,94 6,67 7,00 6,47 7,41 8,56 7,31 8,82 8,82Velocidad Horizontal (m/s) 6,90 6,63 6,96 6,46 7,41 8,46 7,24 8,81 8,81Velocidad Vertical (m/s) -0,48 -0,69 -0,42 -0,22 -0,08 -0,22 -0,43 0,98 -0,43Ángulo de elevación (º) -3,91 -5,95 -3,55 -1,97 -0,61 -1,57 -3,40 6,35 -2,79Altura C.M. (m) 0,90 0,89 0,91 0,94 1,03 1,01 0,95 1,05 0,95% Altura C.M - Altura Atleta 54,26 52,12 53,14 55,32 56,06 55,27Distancia C.M. al Pie (m) 0,51 0,53 0,56 0,37 0,40 0,45 0,46 0,50 0,46Ángulo CM-Pie (º) 57,18 56,12 53,10 67,73 66,56 63,17 64,00 67,00 64,00IMPULSIÓNVelocidad Resultante (m/s) 6,71 6,36 6,32 6,87 7,57 7,77 6,81 9,41 9,41Velocidad Horizontal (m/s) 6,30 5,95 5,90 6,57 7,22 7,37 6,37 9,11 9,30 9,11Velocidad Vertical (m/s) 2,25 2,25 2,25 2,02 2,27 2,43 2,27 2,39 1,62 2,35Ángulo de elevación (º) 19,75 20,67 20,87 17,11 17,45 18,21 14,50 22,00 9,91 14,46Altura C.M. (m) 1,09 1,06 1,10 1,07 1,18 1,15 1,05 1,21 1,08% Altura C.M - Altura Atleta 65,80 62,20 64,57 62,66 64,41 62,73Incremento de Altura C.M despegue frenado-impulsión (m) 0,19 0,17 0,20 0,12 0,15 0,14 0,13 0,16 0,13Distancia C.M. al Pie (m) 0,33 0,39 0,32 0,34 0,35 0,36 0,38 0,46 0,38Ángulo CM-Pie (º) 72,78 69,19 72,65 72,60 71,91 70,95 71,65 76,00 62,78 72,90

ResultadosD) Vuelo

Alicia Jose George Irene Javi 8 Javi 7 Bib Min Bib Max Liu Xiang Colin Jacks.Velocidad Resultante (m/s) 6,52 6,00 6,08 6,97 7,81 7,97 7,37 9,05 - 9,05Velocidad Horizontal (m/s) 6,47 5,94 6,00 6,92 7,78 7,94 - - - -Velocidad Vertical (m/s) -0,62 -0,78 -0,67 -0,51 -0,46 -0,32 - - - -Ángulo de elevación (º) -5,59 -7,49 -6,45 -4,19 -3,35 -2,29 - - - -Altura Máxima C.M. en el vuelo (m) 1,29 1,27 1,29 1,25 1,41 1,40 1,16 1,49 - 1,44% Altura Máxima C.M - Altura Atleta 77,55 74,71 75,65 73,57 77,24 76,53 - - - -Altura C.M. paso por valla (m) 1,28 1,24 1,27 1,25 1,41 1,39 - - - -% Altura C.M por valla - Alt. Atleta 76,85 73,09 74,43 73,33 77,13 75,99 - - - -Tiempo diferencia Alt Max - valla (s) 0,04 0,07 0,08 0,04 0,03 0,03 - - - -Distancia Alt Max - valla (m) 0,27 0,43 0,51 0,24 0,19 0,24 - - - -Incremento Alt. despegue-valla (m) 0,18 0,19 0,17 0,18 0,23 0,24 0,08 0,28 - -Distancia C.M. a Valla (m) 0,74 0,92 0,34 0,38 0,32 0,30 0,34 0,45 - 0,45

FRENADO Alicia Jose George Irene Javi 8 Javi 7 Bib Min Bib Max Liu Xiang Colin Jacks.Velocidad Resultante (m/s) 6,11 5,98 6,57 6,64 7,29 7,42 6,65 8,84 8,84Velocidad Horizontal (m/s) 5,73 5,66 6,17 6,44 7,07 7,11 6,24 8,77 8,77Velocidad Vertical (m/s) -2,09 -1,87 -2,23 -1,62 -1,76 -2,07 -2,80 -1,02 -1,02Ángulo de elevación (º) -20,21 -18,14 -19,86 -14,16 -14,01 -16,22 - - -7,00Altura C.M. (m) 1,06 1,08 1,06 1,08 1,21 1,21 1,04 1,23% Altura C.M - Altura Atleta 64,12 63,70 62,11 63,50 66,30 65,86 - -Incremento de Altura C.M valla-frenado (m)-0,21 -0,16 -0,21 -0,17 -0,20 -0,19 - -Distancia C.M. al Pie (m) 0,14 0,13 0,17 0,17 0,10 0,13 - -Ángulo CM-Pie (º) 82,56 87,15 81,81 80,50 85,77 84,16 - - 78,82 78,90IMPULSIÓNVelocidad Resultante (m/s) 6,42 6,09 5,98 6,55 7,86 7,52 6,00 8,53 8,53Velocidad Horizontal (m/s) 6,39 6,00 5,96 6,54 7,76 7,47 5,61 8,41 8,41Velocidad Vertical (m/s) -0,43 -0,82 -0,48 0,00 -1,10 -0,75 -2,14 -0,83 -0,83Ángulo de elevación (º) -3,90 -7,80 -4,61 0,00 -8,00 -5,68 - - -9,65Altura C.M. (m) 0,95 0,98 0,97 1,01 1,12 1,11 - -% Altura C.M - Altura Atleta 57,36 57,63 56,54 59,30 60,99 60,47 - -Incremento de Altura aterrizaje frenado-impulsión (m)-0,11 -0,10 -0,10 -0,07 -0,10 -0,10 - -Distancia C.M. al Pie (m) 0,50 0,55 0,50 0,40 0,43 0,46 - -Ángulo CM-Pie (º) 60,67 60,31 61,17 67,20 67,56 66,44 - - 60,40 58,68

ResultadosC) Aterrizaje

GráficasGeorge

GráficasIrene

GráficasJavi 7 pasos

GráficasJavi 8 pasos

GráficasÁngulos de las rodillas

GráficasJavi 7 pasos

Javi 8 pasos

GráficasGeorge

Javi 8 pasos

GráficasIrene

Javi 8 pasos

Parámetros

• Javi 8 pasos

• Javi 7 pasos

Parámetros

• Irene

• Javi 7 pasos

Parámetros

• George

• Javi 7 pasos

Key Performance Indicators1. Tiempo de vuelo

2. Distancia de vuelo

3. Altura CM

4. Distancia máx CM - Valla

Alicia Jose George Irene Javi 8 Javi 7 Bib Min Bib Max Liu XiangColin Jacks.

Tiempo de vuelo (s) 0,40 0,40 0,43 0,38 0,41 0,42 0,28 0,50 0,33 0,36Distancia de vuelo (m) 2,90 2,90 3,12 3,03 3,59 3,73 2,08 3,35 3,60 3,67Velocidad de paso (m/s) 7,31 7,25 7,35 8,08 8,75 8,88 - - 10,91 10,19Incremento Alt. despegue-valla (m) 0,18 0,19 0,17 0,18 0,23 0,24 0,08 0,28 - -Distancia Alt Max - valla (m) 0,27 0,43 0,51 0,24 0,19 0,24 - - - -

Key Performance Indicators

Discusión– Ojo Entrenador vs. Sistemas Captura Imagen

• Objetividad.

• Cuantificación.

• Alta velocidad.

• Análisis por otros especialistas: Técnicos, Biomecánicos, Médicos.

• Terreno de Juego – Laboratorio.

• Monitorización evolución y eficacia entrenamiento.

– Sistema UCOTrack®• Bajo coste respecto a otros sistemas comerciales.

• Flexibilidad (exteriores).

Conclusiones1. El salto de vallas tiene un gesto técnico muy definido que

interviene de gran manera en el resultado final.

2. A través de la captura del movimiento 3D se han evidenciado ciertos parámetros que definen el modelo cinemático del gesto técnico.

3. Este análisis puede ser de gran ayuda a entrenadores y atletas para monitorizar la eficacia del entrenamiento.

Futuras Mejoras- Nuevas variables biocinemáticas a analizar:

- Altura de la rodilla de pierna de impulso al pasar la valla.- Velocidad angular en rodillas.- Ángulo entre el tronco y la pierna de ataque.- Inclinación del tronco.- Variabilidad de las caderas.

Gracias por su atención

APLICACIÓN DE LA CAPTURA DE MOVIMIENTO 3D EN EL ANÁLISIS CINEMÁTICO DE LA

CARRERA DE SALTO DE VALLAS

Garrido Castro JL, Gil Cabezas J, González Navas, C.