Analisi del movimento di pagaiata e
acquisizione di carichi in kayak olimpico
Prof. Guglielmo Guerrini
in collaborazione con Ing. Nicola Petrone
coadiuvati dal Prof. Andrea Isotti
Dipartimento Biomeccanica Università di Padova
Ambito:
La valutazione funzionale, come strumento per fornire
all'allenatore informazioni che permettano il miglioramento delle
metodologie dell'allenamento in generale e di monitorare gli atleti
in tempo reale per meglio centrare l’obiettivo dell’allenamento
Obiettivo:
• L’analisi del movimento di atleti di alto livello ci permette di
elaborare un modello tecnico da esaminare e divulgare sul
territorio al fine di elaborare e diffondere nelle società un percorso
condiviso chiaro e ad unico indirizzo. (Per facilitare l’assemblaggio
di equipaggi e rendere più efficace la tecnica)
1. “L’acquisizione delle forze che l’atleta applica a pagaia, puntapiedi
e sedile durante la traslocazione dell’imbarcazione, ci permette di
controllare l’evoluzione temporale in senso longitudinale
dell’allenamento e variare il programma in merito, oltre che
controllare la tecnica in tempo reale”
La strumentazione (Modello di Movimento)
Il sistema di visione cinematica Smart
6 telecamere a raggi
infrarossi a 50 Hz
2 acquisitori elettronici Hub per la
codifica dei segnali
1 terna trirettangola e
1 asta wand per la
calibrazione
Markers rifrangenti di
tipo passivo applicato
a punti di repere
anatomici
La strumentazione (L’acquisizione di forze)
Il sistema dinamometrico di rilevazione delle forze applicate
comprendente:
Puntapiedi
Il sistema di rilevazione
strumentato
elettromiografica superficiale
MuscleLab® comprendente elettrodi
ed elettrogoniometro
Pagaia
strumentata
Sedile
strumentato
Metodi
TESTER UTILIZZATI:
5 atlete della nazionale italiana di kayak olimpico.
SESSIONI DI PROVA
3 Sessioni di prova pilota, 2 in
bacino e 1 al pagaia-ergometro, per la
verifica della strumentazione.
2 Sessioni di misura al pagaiaergometro, per l’acquisizione dei dati
1 prova a frequenza di 70 cpm con sedile fisso
1 prova a frequenza di 70 cpm con sedile rotante
1 prova a frequenza di 90 cpm con sedile fisso
1 prova a frequenza di 90 cpm con sedile rotante
Protocollo per il sistema di visione
Posizionamento dei markers:
22 Markers applicati
su altrettanti punti
di repere dei tester.
3 Markers a
triangolo sulla
pagaia.
a)
3 Markers sul riferimento fisso del
pagaia-ergometro.
3 Markers creati tramite il software specifico
su:
pagaia
spalle
bacino
b)
Metodi di elaborazione dei dati
Ricostruzione tridimensionale della figura o TRACKING
Acquisizione del
movimento
Visualizzazione della
nuvola di punti
Applicazione del
modello creato
Riconoscimento dei
segmenti corporei
Elaborazioni successive
1.
2.
3.
4.
Analisi della traiettoria della pagaiata
Analisi dell’angolo relativo θsp spalle-bacino
Analisi dell’escursione di trocanteri e acromion
Analisi delle forze applicate al puntapiedi e degli
angoli di flesso-estensione al ginocchio
Metodi di elaborazione dei dati
ANALISI DELLA TRAIETTORIA DELLA PAGAIATA
Creazione del
nuovo marker
“Punto Pagaia”
tramite Analyzer
Piano
sagittale
Creazione
dei grafici
Piano
trasverso
Piano
frontale
Export file in Excel e
isolamento cicli
centrali
Metodi di elaborazione dei dati
ANALISI DELL’ANGOLO RELATIVO θsp SPALLE-BACINO
Creazione dei nuovi
vettori, delle nuove
terne di riferimento, e
calcolo dell’angolo di
Eulero tramite
Analyzer
Creazione dei
grafici
Confronto sedile fisso 70cpm
-24,15°
39,88°
Maria T.
Alicef2
-35,42°
Alicef3
Josefa febb
Josefa magg -35,08°
Anna
Fabiana
-38,45°
38,53°
36,79°
42,14°
-34,61°
30,48°
-48,39°
45,66°
-46,51°
44,42°
-65° -60° -55° -50° -45° -40° -35° -30° -25° -20° -15° -10° -5° 0° 5° 10° 15° 20° 25° 30° 35° 40° 45° 50° 55° 60° 65°
θsp
Calcolo dei max e min
dei 10 cicli centrali con
il Peak Valley di
WinEase
Metodi di elaborazione dei dati
ANALISI DELL’ESCURSIONE DEI TROCANTERI
Calcolo dei max e min
dei cicli centrali con il
Peak Valley di WinEase
A lice C o nf ro nt o f isso - ro t ant e 70cpm
Dx f isso
50
Sx f isso
45
Dx r ot ant e
40
Sx r ot ant e
35
30
25
Δy
20
15
10
5
0
0
10
20
30
40
50
60
70
Δx [m m ]
80
90
100
110
120
Creazione
dei grafici
Export file dei dati relativi alla
posizione dei markers sull’asse
X e Y, dallo Smart Tracker
RISULTATI
ANALISI DELLA TRAIETTORIA DELLA PAGAIATA
Criteri di valutazione:
Regolarità della forma
Ripetibilità delle traiettorie dei singoli cicli
Simmetria della traiettoria
Tester Josefa Idem
Tester 5
Piano frontale
Piano frontale
Piano frontale
Piano frontale
175
150
150
125
125
100
100
75
75
50
50
25
25
Y
Y
0
-25
0
-25
-50
-50
-75
-75
-100
-100
-125
-125
-150
-175
-275
-250
-225
-200
-175
-150
-125
-100
-75
-50
-25
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
-150
-250
275
-225
-200
-175
-150
-125
-100
-75
-50
-25
0
25
50
75
Z
Z
Piano trasverso
Piano trasverso
Piano trasverso
100
125
150
175
200
225
250
Piano trasverso
300
250
250
200
200
150
150
100
100
50
50
Z
0
Z
-50
0
-50
-100
-100
-150
-150
-200
-200
-250
-300
-150
-125
-100
-75
-50
-25
0
X
25
50
75
100
125
150
-250
-150
-125
-100
-75
-50
-25
0
X
25
50
75
100
125
150
Vista dall’alto avanti 1
Josefa Idem
Atleta 3
Vista dall’alto avanti 2
Atleta 5
Josefa Idem
RISULTATI
ANALISI DELL’ANGOLO RELATIVO θsp SPALLE-BACINO
Criteri di valutazione: Ampiezza dell’angolo come indice di compattezza del
movimento
Simmetria della torsione
Confronto
sedile
70cpm
Confronto
sedilerotante
rotante 70cpm
-26.98°
Maria T .
Alice
Josefa
Anna1
Anna2
Fabiana
37.25°
-38.77°
34.85°
-35.68°
36.45°
-46.16°
42.16°
θsp
-47.21°
42.98°
-47.96°
-65° -60° -55° -50° -45° -40° -35° -30° -25° -20° -15° -10° -5°
44.07°
0°
θsp
5° 10° 15° 20° 25° 30° 35° 40° 45° 50° 55° 60° 65°
RISULTATI
ANALISI DELL’ESCURSIONE DEI TROCANTERI
Criteri di valutazione: Ampiezza dell’escursione dei trocanteri sull’asse X e,
soprattutto, sull’asse Y
Simmetria e parallelismo delle traiettorie
F is s o 7 0 c p m - d x
F is s o 7 0 c p m - s x
Δy [mm]
T itti
50
50
Alice
45
45
Josefa febb
40
40
Josefa mag
35
35
Anna
30
30
Fabiana
25
25
20
20
15
15
10
10
5
0
140
130
Δx
120
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
5
0
0
0
10
20
30
40
50
60
[mm]
70
80
90
100 110 120 130 140
Δx
[mm]
Jo sefa-febbraio co nfro nto fisso ro tante 90cpm
Δy
50
Dx f isso
45
R o ta nte 7 0 c pm - s x
R o ta nte 7 0 c pm - dx
Δy [mm]
T itti
Dx r ot ant e
35
5050
Alice
4545
Josefa febb
4040
25
3535
Fabiana
3030
15
10
2525
5
2020
0
0
1515
1010
0 0
90
80
70
60
[mm]
50
40
30
20
10
0
10
20
30 40
50 60
70
80 90
Δx [m m ]
5 5
Δx
Sx r ot ant e
30
20
Anna
140 130 120 110 100
Sx f isso
40
0
10
20
30
40
50
60
70
80
[mm]
90
100 110 120 130 140
Δx
10
0
110
12
0
13
0
(l )
14
0
RISULTATI
ANALISI DELLE FORZE APPLICATE AL PUNTAPIEDI E DEGLI ANGOLI DI FLESSO-ESTENSIONE AL
GINOCCHIO
Criteri di valutazione:
Simmetria
Valutazione quantitativa della spinte
