SOFTWARE PARA EL ANÁLISIS ANGULAR DEL...
32
SOFTWARE PARA EL ANÁLISIS ANGULAR DEL LEVANTAMIENTO DE PESAS DIRIGIDO AL TREN INFERIOR SOFTWARE FOR THE ANGULAR ANALYSIS OF WEIGHTLIFTING DIRECTED TO THE LOWER TRAIN K. Vargas , Y. Caro ** , L. Luengas*** Resumen: Los deportes de alta exigencia como el levantamiento de pesas requieren una técnica y un cuidado especial por el riesgo que implica practicarlos, ya que el entrenamiento de este deporte puede generar lesiones de alta gravedad. Este artículo describe el desarrollo e implementación de un software que ayuda al deportista de levantamiento de pesas a verificar los movimientos que realiza por medio de la medición de los ángulos formados en el tren inferior. Con la ayuda del grupo de sensores de TECHNAID que entrega las mediciones necesarias, se realiza una comparación de los datos tomados del usuario con los datos teóricos, para ofrecerle al usuario una visión de su rendimiento, mostrando los ángulos que se generaron en cada fase del levantamiento realizado. Se le entrega al usuario un informe de sus datos en formato Word y estos son almacenados en una base de datos online. El software se divide en dos formas de análisis, para analizar una sola fase del movimiento o analizar el movimiento completo. Palabras clave: Análisis de datos, aplicación de software, construcción de algoritmos, fisiología del movimiento, sistemas de sensores, programación. Karol Johanna Vargas Sandoval Estudiante de Tecnología en Electrónica, Universidad Distrital, Colombia. e-mail: [email protected] ** Yershon Estiven Caro Parra Estudiante de Tecnología en Electrónica, Universidad Distrital, Colombia. e-mail: [email protected],edu.co *** Lely Ariadna Luengas Profesora en la Universidad Distrital, Colombia. E-mail: [email protected]
Transcript of SOFTWARE PARA EL ANÁLISIS ANGULAR DEL...
SOFTWARE PARA EL ANÁLISIS ANGULAR DEL LEVANTAMIENTO DE PESAS DIRIGIDO AL TREN INFERIOR
SOFTWARE FOR THE ANGULAR ANALYSIS OF WEIGHTLIFTING DIRECTED TO THE LOWER TRAIN
K. Vargas, Y. Caro**, L. Luengas***
Resumen: Los deportes de alta exigencia como el levantamiento de pesas requieren una
técnica y un cuidado especial por el riesgo que implica practicarlos, ya que el entrenamiento de
este deporte puede generar lesiones de alta gravedad. Este artículo describe el desarrollo e
implementación de un software que ayuda al deportista de levantamiento de pesas a verificar
los movimientos que realiza por medio de la medición de los ángulos formados en el tren inferior.
Con la ayuda del grupo de sensores de TECHNAID que entrega las mediciones necesarias, se
realiza una comparación de los datos tomados del usuario con los datos teóricos, para ofrecerle
al usuario una visión de su rendimiento, mostrando los ángulos que se generaron en cada fase
del levantamiento realizado. Se le entrega al usuario un informe de sus datos en formato Word
y estos son almacenados en una base de datos online. El software se divide en dos formas de
análisis, para analizar una sola fase del movimiento o analizar el movimiento completo.
Palabras clave: Análisis de datos, aplicación de software, construcción de algoritmos, fisiología del
movimiento, sistemas de sensores, programación.
Karol Johanna Vargas Sandoval Estudiante de Tecnología en Electrónica, Universidad Distrital, Colombia. e-mail: [email protected] ** Yershon Estiven Caro Parra Estudiante de Tecnología en Electrónica, Universidad Distrital, Colombia. e-mail: [email protected],edu.co *** Lely Ariadna Luengas Profesora en la Universidad Distrital, Colombia. E-mail: [email protected]
Abstract: The high demand's sports such as weightlifting require a technique and special care
by the risk that involves practicing them, since the workout of this sport can generate high
severity injuries. This article describes the development and implementation of software which
helping to sportman who lifting weights to check out the movements which he realizes through
measurement of all angles which formed inside lower train. With the helping of the group of
TECHNAID's sensors which provides the measurements needed, it realizes a comparision
between the user's datas and theorical's datas, offering to the user a vision about their
performance, showing the angles generated in each phase of lifting realized. It deliveries to user
a report about his datas in Word format and these are stored in an online database. The software
is divided in two forms of analysis, first analizing a single phase of the movement or analyze the
whole movement.
Key Words: Data analysis, application software, algorithm construction, physiology of movement,
systems sensors, programming.
1. Introducción
Cada vez es más importante la relación que tiene la tecnología con el deporte ya que se han
hecho avances en aras de mejorar el rendimiento, los materiales y la seguridad para certificar
la excelencia deportiva. La fuerza, la flexibilidad, la resistencia y la coordinación muscular son
cualidades importantes para cualquier ocupación, es un hecho que distintas actividades
profesionales pueden ser mejoradas a través del entrenamiento con pesas y el éxito de
superación es de acuerdo a un entrenamiento estable [1].
Con el riesgo que se presenta en el entrenamiento del levantamiento de pesas, es primordial
recordar que se debe mantener un nivel de preparación y en este caso se habla de la incursión
de dispositivos para valorar la técnica en modalidad de arranque.
Existen diversos métodos para evaluar los movimientos en el ámbito deportivo, en la cuestión
del levantamiento de pesas se encuentra el procesamiento de imágenes, este basa su
funcionalidad en el seguimiento de la trayectoria de la barra y el análisis de la trayectoria. El
de VoroByev es un ejemplo de este tipo de estudios con procesamiento de imágenes [2].
El proyecto que se describe en este documento se centró en torno a los sensores IMU ya que
estos son de gran ayuda para analizar concretamente el avance de un deportista por medio de
sus movimientos, cumpliendo funciones esenciales como evitar lesiones o en gran medida
contribuir en el desarrollo de este, exigiendo precisión y equilibrio. Teniendo en cuenta la
utilidad de los sensores se ha elegido el proyecto orientado a desarrollar un software donde
los estudiantes de la Universidad interesados en el levantamiento de pesas y enfocados a la
modalidad de arranque, puedan trabajar el desarrollo de la técnica, aprovechando también los
equipos de laboratorio con que cuenta la Universidad, al darles un enfoque no solo técnico o
académico si no también deportivo.
2. MARCO TEÓRICO
2.1. HALTEROFILIA.
La halterofilia o levantamiento de pesas es un deporte olímpico cuyo objetivo es levantar el
mayor peso posible, este peso se distribuye en discos de diversos tamaños que se ubican
equitativamente en una barra metálica llamada haltera, de ahí su nombre (Halterofilia) [2]. El
deporte era practicado mayormente por hombres pero las mujeres han desarrollado un papel
importante para el crecimiento del deporte, su participación inicio en los juegos olímpicos de
Sidney 2000. La práctica del levantamiento de pesas implementa no solo la fuerza si no
también la coordinación, flexibilidad y técnica, estos ítems son esenciales para mejorar su
rendimiento y son evaluados a la hora de su participación en eventos competitivos.
La halterofilia se divide en dos movimientos practicados olímpicamente: el arranque y envión.
2.1.1 ARRANQUE.
Este movimiento se compone del levantamiento de la barra en un solo tiempo, llevándola desde
el suelo hasta arriba de la cabeza con los brazos extendidos [3], este movimiento se compone
de 4 fases:
A. Primera fase “Arrancada”: Esta fase es la que indicará la base del levantamiento, se
debe realizar con la barra entre las rodillas y los pies, con estos abiertos a un ancho de
los hombros, con la espalda totalmente recta y las rodillas formando un ángulo cercano
a 90°.
B. Segunda fase “Halón”: En esta fase la haltera se debe llevar a una altura cercana a la
cintura con las rodillas flexionadas y la espalda recta.
C. Tercera fase “Desliz”: Una vez la haltera se posicione cercana a la cintura, el
deportista se desliza por la barra para agacharse y quedar ubicado bajo la haltera con
los brazos extendidos.
D. Cuarta fase “Recuperación”: Cuando el deportista tiene el cuerpo bajo la barra, se
levanta para quedar en una posición con brazos y piernas totalmente extendidos[4].
2.1.2 ENVIÓN.
Consiste en el levantamiento de la barra en dos tiempos, el primero desde el suelo hasta el
pecho y la segunda desde el pecho hasta la completa extensión de los brazos llevando la barra
sobre la cabeza, este movimiento maneja de 20% a 30% más peso que en el arranque, con
mayor consumo de energía. Al igual que el movimiento de arranque este también presenta
fases en su movimiento que son: arrancada, halón, desliz, recuperación y saque[4].
2.2 SISTEMA DE MEDICIÓN TECHNAID
El paquete de sensores que se usa es el Technaid Learding Motion, se compone de 6 sensores
IMU y sujetadores para ubicar los sensores en las partes del cuerpo que se desean medir, los
datos que se obtienen se envían a través de Bluetooth y se recibe en un computador con un
dispositivo USB que brinda la función de Bluetooth, EL EUQIO posee dos diferentes antenas
que se usan dependiendo la distancia que se requiera. El sensor se evidencia en la figura 1.
Figura 1. Sensor IMU del maletín de TECHNAID. Fuente: Technaid.com
2.2.1 SENSORES IMU
Un IMU (unidad de movimiento inercial) [5] es un dispositivo que permite medir la orientación,
velocidad y otras variables, este debe ubicarse en el objeto a medir y se compone de dos tipos
de dispositivos: acelerómetro y giroscopio. El acelerómetro es un dispositivo como la palabra
lo indica permite medir la aceleración de un objeto a través de un cambio físico del sensor con
respecto al cambio en la aceleración o vibración, existen dos tipos de acelerómetros; los
capacitivos o los resistivos, basando su análisis con la frecuencia generada por el movimiento
o generando la frecuencia con un cambio físico en del dispositivo [6].
2.3 GONIOMETRÍA
La goniometría en el ámbito médico y deportivo consiste en la medición de los ángulos
formados por los movimientos de los huesos y las articulaciones, para poder evaluar la posición
de la articulación medida y conocer el rango de movimiento de esta con respecto al movimiento
que está realizando. Para el ámbito deportivo también se usa para cuantificar la evolución del
atleta [7].
2.4 BIOMETRÍA
Son las mediciones aplicadas en el cuerpo humano, para este caso la medición de los ángulos
formados por el tren inferior del deportista, Flexión y extensión de las piernas, abducción,
aducción y la rotación interna y externa [8].
Los posibles movimientos a medir son: Flexión Es el movimiento realizado por una articulación
donde su intención es disminuir el ángulo formado por el eje de articulación que permite este
movimiento, por ejemplo el ángulo formado por el codo o la rodilla al momento de mover los
brazos o piernas realizando también el movimiento de aducción o acercamiento de la
extremidad al cuerpo. Por otra parte y de manera contraria la extensión Es el movimiento de
la articulación donde se aumenta su ángulo formado y acrecentando la distancia que puede
alcanzar la articulación, este movimiento se puede ver desde el cuello, las muñecas, los codos,
o las rodillas, buscando la abducción o separación de la extremidad del cuerpo. Dentro del
movimiento a analizar juega un papel muy importante la rotación interna de las articulaciones,
ya que el posicionamiento del sensor cambia ya sea con rotación interna, rotando la extremidad
hacia el cuerpo como con la rotación externa que se realiza de manera contraria, hacia afuera
del cuerpo.
3 DESARROLLO
3.1 MANEJO DE LOS DATOS CON EL GRUPO DE SENSORES DE TECHNAID.
Este proyecto se valió de las funcionalidades entregadas por los sensores de TECHNAID para
medir los ángulos formados entre los sensores. Con la finalidad de realizar un análisis en el
tren inferior se usaron 6 sensores distribuidos entre cadera (1), pecho (1) y en las piernas (4)
que se ubican en muslos y bajo las rodillas como se muestra en la figura 2.
Figura 2. Ubicación de los sensores. Fuente: Propia.
Para que las mediciones no varíen de persona a persona el software realizado incluye un
modelo de configuración de los IMU, en el que se encuentra los sensores que se usan, donde
se ubican, la relación entre ellos y que sensor se usa de referencia, esta información se
compacta en un archivo llamado template que se almacena en la carpeta generada por el
software de TECHNAID llamada “My Templates”, de esta manera al momento de generar un
nuevo proyecto se usa el archivo nombrado anteriormente, su configuración se puede ver en
la figura 3.
Figura 3. Datos de configuración del Template. Fuente: Propia.
Los sensores toman datos cada 20ms, en una sola toma de datos se puede tener cerca de
700 datos diferentes. Al tomar la información del movimiento se extraen las mediciones en
formato .CAPA que es un archivo plano de los datos tomados por los sensores, un ejemplo de
ello se puede ver en la figura 4.
Figura 4. Datos obtenidos de una medición con las 8 primeras mediciones. Fuente: Propia.
3.2 OPERACIONES CON LOS DATOS
El software inicia con tres opciones, la primera para comenzar la ejecución en “iniciar”, la
segunda para ver información sobre el software y la tercera para cerrarlo, en la figura 5 se
muestra la estructura de la pantalla de inicio.
Figura 5. Pantalla de inicio. Fuente: Propia.
Al seleccionar información se encuentran datos sobre la función del software, y con qué
propósito se realizó, además de encontrar las instrucción para añadir un archivo importante
para las mediciones llamado Template que se tratará más adelante en el documento. Una
parte de la información se puede ver con la figura 6.
Figura 6. Ventana de información. Fuente: Propia.
Al seleccionar la opción de iniciar, se le solicitará al usuario el ingreso de sus datos, para crear
el reporte al finalizar el análisis y guardarlos en una base de datos. En esta ventana se puede
encontrar tres botones el primero identificado con una pequeña casa, permite regresar a la
pestaña anterior, el botón siguiente (Base de datos) lleva al usuario a la última pestaña en la
que se muestra la base de datos y el tercer botón (Siguiente) envía al usuario al instructivo
sobre la ubicación de los IMU, para luego escoger el modo de análisis que se desee, por fases
o el movimiento completo, esta ventana se ve en la figura 7.
Figura 7. Petición de los datos al usuario. Fuente: Propia.
3.2.1 Instrucciones
El software luego de adquirir los datos del usuario y antes de comenzar con el análisis, le
brinda al usuario instrucciones de cómo se ubican los IMU correctamente a través de cuatro
imágenes y textos descriptivos, las instrucciones del posicionamiento para los IMU se puede
ver en la figura 8.
Figura 8. Instrucciones para la ubicación de los IMU. Fuente: Propia.
En la pestaña posterior se muestra indicaciones de como se debe realizar los movimientos
junto con los ángulos teóricos que se medirán, y con su respectiva explicación para usuarios
principiantes y otra para usuarios avanzados, de la misma manera que la ubicación de los
IMU con imágenes y textos explicativos, esta se puede ver en la figura 9.
Figura 9. Indicaciones de cómo se debe realizar el movimiento para usuarios principiantes. Fuente: Propia.
Los instructivos para el análisis del movimiento en usuarios avanzados se pueden ver en la
figura 10.
Figura 10. Indicaciones de cómo se debe realizar el movimiento para usuarios principiantes. Fuente: Propia.
3.2.2 Análisis de las fases
El levantamiento de pesas exige movimientos precisos y exactos para optimizar el rendimiento,
para evitar lesiones y cumplir con reglamentos olímpicos.
Dentro de la práctica óptima se busca que el deportista cumpla con una serie de ángulos dentro
de rangos teóricos. Para este proyecto los ángulos se verificaron experimentalmente con
ayuda del goniómetro. Los datos teóricos para las rodillas y la cadera sobre los que se
realizaran las comparaciones se pueden ver en la tabla 1 para la cadera y la tabla 2 [9] para
los ángulos de las rodillas:
Biomecánica de la cadera
Sujetos Fase 1 Fase 2 Fase 3 Fase 4
Sujeto amateur 105° 142° 138° 183°
Sujeto elite 108° 147° 56° 155° Tabla 1. Ángulos formados por la cadera. Fuente: Propia
Biomecánica de la rodilla
Sujetos Fase 1 Fase 2 Fase 3 Fase 4
Sujeto amateur 99° 107° 73° 170°
Sujeto elite 108° 139° 55° 161°
Tabla 2. Ángulos formados por las rodillas. Fuente: Propia
La comparación del software se divide entre sujeto principiante con poco conocimiento acerca
del deporte y sujeto elite, con recorrido o experiencia en el deporte.
3.2.2.1 ANÁLISIS PARA EL SUJETO PRINCIPIANTE
Para el procesamiento de los datos extraídos por el software de TECHNAID, primero se deben
separar solo los datos necesarios que son los ángulos medidos en el momento en la que se
realizó la fase. Para leer y obtener un archivo tipo texto de los datos generados por el software
de TECHNAID se usó el paquete de bloques “File I/O” de LabVIEW como lo muestra la figura
11.
Figura 11. Sección de programación que permite la adquisición del archivo plano. Fuente: Propia.
Luego se transforma ese texto en una matriz con el bloque “Spreadsheet String To Array” para
dividir sus columnas en busca de los datos necesarios, como se ve en la figura 12.
Figura 12. Transformación del archivo de texto en una matriz. Fuente: Propia.
Se realiza a continuación cuatro secciones, una para cada extremidad medida, almacenando
los datos de los ángulos. Luego de la división se realiza una comparación con los ángulos
teóricos con el bloque “In Range and Coerce” mostrado en la figura 13.
Figura 13. Comparación de los rangos. Fuente: Propia.
La salida de la comparación se conectará a un led verde si la medición está dentro del rango
y color rojo si esta fuera del rango, también controlara al salida de un mensaje indicándole el
ángulo que se midió y si esta fuera o no dentro del rango. La ventana que analiza los datos y
los grafica se puede ver en la figura 14.
Figura 14. Ventana de representación de los datos, análisis por fases. Fuente: Propia.
Esta representación se divide en dos formas de análisis, por fases que es la figura anterior y
la representación del movimiento completo que aplica una manera distinta de mostrar sus
datos, se puede ver en la figura 15.
Figura 15. Ventana de representación de los datos, análisis de todo el movimiento. Fuente: Propia.
3.2.2.2 ANÁLISIS PARA EL SUJETO ELITE
Al igual que el proceso que se realizó en el inciso anterior, se toma el archivo plano, se
convierte en vector, posteriormente se divide en columnas, pero al momento de comparar los
datos, los rangos de referencia varían por ser un sujeto élite. Se tomaron los valores según las
mediciones realizadas a deportistas con experiencia, encontrando una gran diferencia con
respecto a los datos analizados para el usuario principiante, por tanto para esta sección se
realizó de la misma manera que la del principiante con la diferencia de los rangos de
comparación.
3.2.3 CREACIÓN DEL REPORTE
Al finalizar el procesamiento de los datos ingresados al software, se le entregara al usuario un
informe de rendimiento en formato Word, este contendrá las gráficas, los ángulos medidos de
cada fase, análisis de estos ángulos junto con los datos del usuario, la fecha de realización
fase medida y las recomendaciones. Se genera con el bloque “New Report.vi” mostrado en la
figura 16.
Figura 16. Creación del reporte en Word. Fuente: Propia.
Para agregar el texto, datos del usuario, recomendaciones y tablas se usaron los bloques. “NI-
ReportGenerationToolkit.Lvlib:Word easy” estos bloques se muestran en la figura 17.
Figura 17. Creación de títulos cuerpo de texto y tablas en el reporte. Fuente: Propia.
Para agregar las gráficas generadas se usa el bloque “Append Control Image to Report.vi” mostrado en la figura 18.
Figura 18. Inserción de las gráficas en el reporte. Fuente: Propia.
Al finalizar la creación del reporte se cierra la secuencia de bloques con “Dispose Report.vi” mostrado en la figura 19.
Figura 19.Cierra el reporte y guarda los cambios. Fuente: Propia.
Un vistazo al reporte se puede ver en la figura 20, en esta se encuentra el encabezado con los
datos del usuario, sus resultados, rendimiento y recomendaciones.
Figura 20. Reporte de rendimiento. Fuente: Propia.
3.2.4 BASE DE DATOS
Al finalizar el procedimiento de análisis se encuentra la posibilidad de almacenar las
mediciones en una base de datos, con accesibilidad web. El programa ubica un botón en el
que envía los datos del usuario a un correo electrónico y posteriormente los datos son
publicados en la página.
3.2.4.1 CONECTIVIDAD SMTP
SMTP o protocolo para transferencia simple de correo, es una forma de comunicación
destinada esencialmente para enviar y recibir correos electrónicos, este protocolo requiere una
configuración especial y también una cuenta de correo asociada a la configuración usada ya
que esta depende del servicio de mensajería como Gmail o Hotmail. Para poder usar este
protocolo en LabVIEW se usan los bloques “SMTP Client” para su configuración, estos bloques
requieren el host (dirección a conectar) en este caso smpt.hotmail.com, port (puerto para
realizar la conexión) 587, y posteriormente se une con los datos del correo electrónico, esto se
ve representado en la figura 21.
Figura 21. Protocolo de comunicación para el envió de los datos por correo electrónico. Fuente: Propia.
3.2.4.2 ENVIÓ DE DATOS
Luego de configurar el protocolo de comunicación se debe ingresar los datos del remitente, los
datos del deportista y el correo destinatario. Para ello se utilizan los bloques representados en
la figura 22 y se conectan con el protocolo anterior.
Figura 22. Envió del mensaje. Fuente: Propia.
Primero se debe realizar el ingreso del usuario remitente con su contraseña para acceder a la
cuenta, luego se escribe el destinatario para agregar el mensaje y unirlo junto con el protocolo
anterior.
3.2.4.3 PAGINA WEB
Para la visualización de los datos enviados se creó una página web en la que se publican los
datos y avances de los deportistas, su conexión con LabVIEW se realiza con el bloque “ActiveX
Container”, que permite visualizar una página web dentro de un cuadro de dialogo, se puede
ver implementada en la figura 23.
Figura 23. Base de daos visualizada en el software. Fuente: Propia.
Para el desarrollo de la página web se utilizó un servidor host gratuitito con asistentes de diseño
llamada Wix, la página web se puede ver en la figura 24.
Figura 24. Página web de la base de datos. Fuente: Propia.
La consulta de la página web, puede realizarse no solo desde la aplicación sino también desde
la red a través de un computador o para mayor facilidad desde un dispositivo móvil con la
dirección: “https://softwarepesas.wixsite.com/base-de-datos” como lo muestra la figura 25,
desplegando la fecha en la que se realizó el envió de los datos.
Figura 25. Base de datos visualizada desde un dispositivo móvil. Fuente: Propia.
4. PRUEBAS Y RESULTADOS
4.1 COMPARACIONES
Para tener certeza de las mediciones que presenta el software de TECHNAID se realizaron
mediciones adicionales con un goniómetro y se comparaban al mismo tiempo con las
mediciones arrojadas por el software, un ejemplo de ello se puede ver en la relación de
resultados por el sensor en la figura 26 y mediciones con el goniómetro en la figura 27.
Figura 26. Medición del TECHNAID para un ángulo mayor a 80° y menor a 90°. Fuente: Propia.
Figura 27. Medición de la primera fase en la rodilla con el goniómetro 88°. Fuente: propia
Aunque la medición realizada visualmente puede tener errores relativos, se puede observar
una comparación aceptable, con ambas mediciones cercanas a 90°.
Las mediciones realizadas en las 3 fases del movimiento de halterofilia, tomadas en cadera y
rodillas, así como los datos analizados se representan en la tabla 3.
Tabla 3. Resultados de la mediciones con goniómetro vs los resultados del software de TECHNAID. Fuente: Propia
Con los datos tomados por ambos medios se puede ver en algunos casos diferencias desde
5° y en los ángulos mayores que se presentan en las rodillas para la tercera fase se
presenta un grado de diferencia mayor, a pesar de esto se puede tomar como errores
despreciables ya que se pueden presentar por errores sistemáticos en las mediciones con el
goniómetro.
4.2 PRUEBAS CON EL USUARIO PRINCIPIANTE
Se realizaron dos pruebas diferentes, una con sujetos principiantes y otra con sujetos
avanzados. Las mediciones se realizaron de 3 a 5 veces a 5 sujetos dos principiantes, una
mujer y un hombre y 3 elites, dos mujeres y un hombre.
Las mediciones se realizaron mínimo dos veces por fase y por el movimiento completo, para
el sujeto 1 los datos tomados de la primera fase y evaluados por el software se presentan en
la tabla 4.
Tabla 4. Mediciones de la primera fase para el sujeto principiante. Fuente: Propia.
Se puede observar una gran variación con los ángulos esperados mostrados en las tablas 2 y
3. Se puede deducir que el primer sujeto flexiona demasiado las piernas al levantar la altera y
Rodilla derecha Rodilla izquierda Cadera Rodilla derecha Rodilla izquierda Cadera
Fase 1 90° 80° 70° 95° 83° 75°
Fase 2 70° 60° 35° 70° 65° 30°
Fase 3 120° 130° 117° 110° 120° 115°
Mediciones con los sensores de TECHNAID Mediciones realizadas con el goniómetro
Medición Nivel Sujeto Sexo Rodilla der Rodilla izq Cadera der Cadera izq
1 Principiante 1 Masculino 38° 51° 66° 72°
2 Principiante 1 Masculino 29° 44° 63° 69°
3 Principiante 1 Masculino 34° 50° 69° 73°
Fase 1
tiene desproporcionalidad de movimiento en las rodillas, llevando la fuerza a un solo costado
del cuerpo. También se puede ver una flexión excesiva en la cadera ya que el ángulo teórico
es de 105° y el sujeto tiene un ángulo de máximo 73° lo que implica que el usuario no realizo
adecuadamente el movimiento de la primera fase. Estas apreciaciones permiten al software
mostrar al usuario donde se presentan los errores y como se pueden mejorar por medio de
recomendaciones, la representación de uno de los resultados se puede ver en la figura 28.
Figura 28. Resultados del análisis por parte del software para la primera fase el primer sujeto. Fuente: Propia.
Los datos de la segunda fase evaluados por el software se pueden ver en la tabla 5.
Tabla 5. Mediciones de la segunda fase para el sujeto principiante. Fuente: Propia.
Medición Nivel Sujeto Sexo Rodilla der Rodilla izq Cadera der Cadera izq
1 Principiante 1 Masculino 104° 104° 133° 130°
2 Principiante 1 Masculino 99° 103° 125° 122°
3 Principiante 1 Masculino 106° 105° 123° 120°
Fase 2
Para la segunda fase se puede ver que el usuario mejoro su estabilidad en ambas piernas y
muestra resultados cercanos a los teóricos, para la cadera mejoro su ángulo de movimiento
cercano a los esperados. La respuesta del software puede brindar al usuario un buen
rendimiento en torno a las rodillas, pero una rectificación respecto a los ángulos formados por
la cadera, estos resultados se pueden ver en la figura 29.
Figura 29. Resultados del análisis por parte del software para la segunda fase del primer sujeto. Fuente: Propia.
Las mediciones para la tercera fase del primer sujeto y analizadas por el software se pueden
ver en la tabla 6.
Tabla 6. Mediciones de la tercera fase para el sujeto principiante. Fuente: Propia.
Medición Nivel Sujeto Sexo Rodilla der Rodilla izq Cadera der Cadera izq
1 Principiante 1 Masculino 16° 23° 74° 75°
2 Principiante 1 Masculino 19° 29° 71° 62°
3 Principiante 1 Masculino 23° 23° 69° 65°
Fase 3
Al comparar los resultados con los teóricos, se puede ver que esta fuera del rango, la respuesta
de uno de los resultados del software se puede ver en la figura 30.
Figura 30. Resultados del análisis por parte del software para la segunda fase del primer sujeto. Fuente: Propia.
Para el análisis del movimiento completo del primer sujeto se guardan sus datos en la tabla 7.
Tabla 7. Mediciones de la tercera fase para el sujeto principiante. Fuente: Propia.
Rodilla Der Rodilla Izq Cadera Der Cadera Izq Rodilla Der Rodilla Izq Cadera Der Cadera Izq Rodilla Der Rodilla Izq Cadera Der Cadera Izq
Principiante 1 masculino 50° 54° 80° 72° 102° 103° 100° 89° 40° 46° 73° 68°
Principiante 2 masculino 41° 50° 62° 58° 67° 73° 67° 58° 30° 47° 57° 56°
Principiante 3 masculino 38° 53° 66° 54° 50° 58° 66° 54° 28° 45° 58° 48°
Nivel
Análisis del movimiento completo para el sujeto 1
Fase 1 Fase 2 Fase 3
SexoMedición
El software entrega un análisis por medio de cuadros verdes para mostrar que el movimiento
o la extremidad medida está en el rango de la medición y rojo si está afuera del rango, estas
representaciones se pueden ver en la figura 31.
Figura 31. Resultados del análisis por parte del software todo el movimiento del primer sujeto. Fuente: Propia.
4.2 PRUEBAS CON EL USUARIO AVANZADO
Para realizar el análisis del sujeto elite se usan los rangos específicos para el, nuevamente en
las tablas 2 y 3, este análisis se debe realizar con el 85% del peso máximo que puede levantar
el deportista ya que de esta manera se pueden medir variables como la velocidad, técnica y
fuerza rápida, por lo tanto estas mediciones se realizaron con el peso especificado para el
sujeto elite, en este caso 40kg, los resultados de los datos analizados por el software para la
fase 1 se pueden ver en la tabla 8.
Tabla 8. Mediciones de la primera fase para el sujeto avanzado. Fuente: Propia.
Al contrario del sujeto principiante se puede observar un gran cambio, ya que sus ángulos se
encuentran más cerca de lo esperado teóricamente. La respuesta del software es positiva en
rodilla derecha y cadera derecha como lo muestra en la figura 32.
Figura 32. Resultados del análisis por parte del software para la primera fase del sujeto elite. Fuente: Propia.
El análisis de la segunda fase se ve representada en la tabla 9.
Medición Nivel Sujeto Sexo Rodilla der Rodilla izq Cadera der Cadera izq
1 Avanzado 2 Masculino 90° 83° 66° 67°
2 Avanzado 2 Masculino 85° 78° 68° 65°
Fase 1
Tabla 9. Mediciones de la segunda fase para el sujeto avanzado. Fuente: Propia.
La respectiva respuesta del software se ve en la figura 33.
Figura 33. Resultados del análisis por parte del software para la primera fase del sujeto elite. Fuente: Propia.
Se puede ver una gran diferencia con respecto al sujeto principiante, tres de las cuatro partes
medidas presentan un ángulo dentro del rango esperado y el software lo especifica por medio
de los tres cuadros verdes, rodilla derecha, rodilla izquierda y cadera izquierda. Los datos de
la tercera fase se pueden ver en la tabla 10.
Medición Nivel Sujeto Sexo Rodilla der Rodilla izq Cadera der Cadera izq
1 Avanzado 2 Masculino 138° 139° 61° 66°
2 Avanzado 2 Masculino 137° 136° 76° 87°
Fase 2
Tabla 10. Mediciones de la segunda fase para el sujeto avanzado. Fuente: Propia.
Para el final de las pruebas se representan los resultados del análisis en el movimiento
completo para el sujeto avanzado, los resultados se encuentran en la tabla 11.
Tabla 11. Mediciones de la tercera fase para el sujeto principiante. Fuente: Propia.
Se puede ver el resultado del software señalando los ángulos correctos en la figura 34.
Figura 34. Resultados del análisis por parte del software todo el movimiento del sujeto avanzado. Fuente: Propia.
Los resultados completos, para el análisis por fases sujetos restantes se pueden ver en la tabla
12.
Medición Nivel Sujeto Sexo Rodilla der Rodilla izq Cadera der Cadera izq
1 Avanzado 2 Masculino 48° 57° 76° 78°
2 Avanzado 2 Masculino 42° 51° 79° 75°
Fase 3
Rodilla Der Rodilla Izq Cadera Der Cadera Izq Rodilla Der Rodilla Izq Cadera Der Cadera Izq Rodilla Der Rodilla Izq Cadera Der Cadera Izq
Avanzado 1 masculino 50° 54° 80° 72° 102° 103° 100° 89° 40° 46° 73° 68°
Avanzado 2 masculino 84° 80° 64° 71° 136° 136° 65° 71° 69° 79° 65° 71°
Nivel Medición Sexo
Fase 1 Fase 2 Fase 3
Tabla 12. Resultados del análisis del software para todos los sujetos sobre los que se realizaron las pruebas. Fuente: Propia.
Al realizar las pruebas con los sujetos avanzados podemos verificar los datos teóricos
consultados, al tener una buena concordancia y buena respuesta del software al analizar a
este deportista, dando validez a las investigaciones y justificando la necesidad del proyecto,
ya que no todas las mediciones para estos deportistas son precisos.
5. Conclusiones
Los ángulos teóricos para los deportistas amateur son accesibles o fáciles de realizar por
sujetos sin mucha técnica, flexibilidad o equilibrio, ya que pueden ser realizados por personas
que no practican ningún deporte. Por esto el software tiene la posibilidad de ayudar al usuario
mostrando el rango de los ángulos de manera precisa y sin exigir al deportista.
Los usuarios elite en las pruebas realizadas muestran fallas en algunos movimientos, lo que
demuestra la utilidad de la sección para estos usuarios con la finalidad de ayudarles a mejorar
Fase Nivel Sujeto Sexo Rodilla der Rodilla izq Cadera der Cadera izq
Fase 1 Principiante 1 Masculino 35° 47° 69° 74°
Fase 1 Principiante 2 Femenino 105° 95° 80° 78°
Fase 1 Avanzado 3 Masculino 87° 80° 67° 66°
Fase 1 Avanzado 4 Femenino 37° 42° 34° 29°
Fase 1 Avanzado 5 Femenino 42° 58° 34° 42°
Fase 2 Principiante 1 Masculino 102° 105° 125° 124°
Fase 2 Principiante 2 Femenino 177° 179° 166° 164°
Fase 2 Avanzado 3 Masculino 132° 133° 66° 76°
Fase 2 Avanzado 4 Femenino 87° 90° 55° 56°
Fase 2 Avanzado 5 Femenino 111° 126° 91° 90°
Fase 3 Principiante 1 Masculino 21° 25° 71° 67°
Fase 3 Principiante 2 Femenino 71° 67° 30° 46°
Fase 3 Avanzado 3 Masculino 45° 54° 77° 76°
Fase 3 Avanzado 4 Femenino 55° 60° 33° 63°
Fase 3 Avanzado 5 Femenino 62° 69° 41° 59°
Analisis por fases
en estas fallas y por otro lado ayudar al usuario a mantener los movimientos que realizaron
correctamente.
El almacenamiento ofrecido por el software le permite al usuario tener un control de su
rendimiento, conociendo sus mejoras por cada medición y apreciando el desarrollo que tuvo
desde el comienzo de la utilización del software.
No fue posible realizar una gran cantidad de muestras para su análisis ya que el grupo de
sensores usados para el proyecto no se podían trasladar a un lugar externo a la universidad.
El software es confiable al momento de analizar gracias a las pruebas realizadas con el
goniómetro, que permitieron tener certeza de los datos medidos y de las recomendaciones que
se le deben ofrecer al usuario para mejorar su rendimiento.
El software tiene una alta precisión con respecto a los rangos que admite, por lo tanto el usuario
esta forzado a desarrollar una alta técnica, propia de este tipo de deporte, lo que hace al
software eficaz para el desarrollo deportivo del usuario.
Al momento de realizar el análisis, las gráficas cambian a color verde para mostrar que está
bien realizado el movimiento al igual que los cuadros derechos, pero puede ocurrir un error
donde la gráfica no cambia su color aunque el cuadro tenga color verde y su leyenda sea
positiva.
Referencias
[1] S. M. A. Rahmati and M. Mallakzadeh, “Determination of the optimum objective function for evaluating optimal body and barbell trajectories of snatch weightlifting via genetic algorithm optimization,” 2011 18th Iran. Conf. Biomed. Eng. ICBME 2011, no. December, pp. 21–26, 2011.
[2] “Levantamiento De,” Historia Santiago., pp. 1–59.
[3] J. Carlock, S. Physiology, C. Management, and S. Physiology, “Arranque Versus El Envión.”
[4] P. Paulo and C. Molina, “MANUAL DE CAPACITACIÓN EN INICIACIÓN,” pp. 1–91, 2005.
[5] P. Specification, “IMU 3000 Datasheet,” 2010.
[6] M. Specialties, “Vibratio.”
[7] C. H. Taboadela, Goniometria una herramienta para la evaluacion de las incapacidades. 2007.
[8] D. D. E. B. Anat and G. D. E. L. Deporte, “. Extremidad inferior.”
[9] Lecturas, Educacion Fisica y Deportes Revista Digital. EFDeportes.com.
