Kinematic Assessment Capability of Single- and Dual-IMU Configurations During Squats and Deadlifts
Questo studio dimostra che una singola unità di misura inerziale (IMU) posizionata sulla parte superiore della schiena fornisce una valutazione cinematica specifica per l'esercizio superiore per squat e stacchi rispetto a una singola IMU sulla coscia o a una configurazione con due IMU, poiché l'aggiunta dei dati della coscia non ha migliorato la capacità del sistema di discriminare tra gli esercizi.
Articolo originale sotto licenza CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Questa è una spiegazione generata dall'IA dell'articolo qui sotto. Non è stata scritta né approvata dagli autori. Per precisione tecnica, consulta l'articolo originale. Leggi il disclaimer completo
Immagina di cercare di insegnare a un robot a comprendere il movimento umano. Vuoi che sappia distinguere tra uno squat, un deadlift e un back squat solo guardando una persona muoversi. Nel mondo dell'alta tecnologia della scienza dello sport, di solito usiamo telecamere giganti e marker adesivi per tracciare ogni osso del corpo, come uno spettacolo di marionette digitale. Ma quelle telecamere sono pesanti, costose e funzionano solo in laboratori sofisticati. Così, gli scienziati stanno cercando di usare gli "IMU" (Inertial Measurement Units). Immaginali come piccoli accelerometri super intelligenti — gli stessi sensori presenti nel tuo smartphone che sanno quando inclini il telefono o lo scuoti. Se ne allacci uno al corpo, può dirti quanto velocemente stai ruotando o quanto ti stai inclinando. La grande domanda è: di quanti di questi minuscoli sensori hai realmente bisogno? Hai bisogno di un intero esercito di sensori legati a ogni arto, o un singolo sensore posizionato con intelligenza può fare il lavoro? Questo è importante perché se possiamo usare meno sensori, possiamo costruire dispositivi più economici e semplici che le persone possono effettivamente indossare in palestra o usare a casa per controllare la loro tecnica senza la necessità di un tecnico di laboratorio.
Questo articolo è come una storia di investigazione dove l'investigatore, Samson Zhang, mette alla prova tre diversi "team di detective" per vedere quale sia il migliore nel distinguere tra tre popolari movimenti di sollevamento pesi: il front squat, il deadlift e il back squat. Il primo team è uno "spettacolo da un solo uomo" con un sensore fissato sulla parte superiore della schiena. Il secondo team è un altro "spettacolo da un solo uomo", ma con il sensore sulla coscia. Il terzo team è un "duo", con sensori sia sulla schiena che sulla coscia che lavorano insieme. L'obiettivo era vedere quale team potesse osservare il movimento di uno sconosciuto e indovinare correttamente: "Ah, quello è un deadlift!" o "No, quello è uno squat!".
Ecco cosa ha scoperto l'indagine. I ricercatori avevano fatto eseguire a 46 adulti sani 10 ripetizioni di ciascun esercizio indossando i sensori. Hanno analizzato 48 modi diversi per misurare il movimento, cercando cose come quanto il corpo si è inclinato, quanto velocemente è ruotato e quanto era costante il ritmo. I risultati sono stati sorprendentemente chiari. Il team "solo parte superiore della schiena" è stato la stella dello show. Ha identificato correttamente gli esercizi circa il 65% delle volte. Il team "solo coscia" ha faticato, riuscendo a indovinare solo circa il 43% delle volte. Si scopre che il modo in cui la tua schiena si muove ti dice molto di più su quale esercizio stai facendo rispetto al modo in cui si muove la tua coscia.
Potresti pensare: "Ma se mettessimo i sensori sia sulla schiena che sulla coscia? Non sarebbe ancora meglio?". L'articolo dice: non proprio. Quando i ricercatori hanno combinato i dati di entrambi i sensori, l'accuratezza è in realtà scesa leggermente al 63%. Sembra che l'informazione extra dalla coscia non abbia aggiunto nulla di nuovo che il sensore della schiena non avesse già capito. Infatti, il sensore della schiena era così bravo a catturare la "personalità" del movimento che aggiungere il sensore della coscia era come aggiungere un secondo testimone che si limita a ripetere ciò che ha detto il primo. Lo studio ha anche controllato se i sensori potessero distinguere tra uomini e donne o se potessero prevedere quanto fossero forti le gambe di qualcuno, ma i risultati in quel caso erano incerti e non abbastanza solidi da trarre conclusioni definitive.
Quindi, qual è il punto fondamentale? Se vuoi costruire un sistema semplice e a basso costo per distinguere tra squat e deadlift, non hai bisogno di una complessa rete di sensori su tutto il corpo. Un singolo sensore sulla parte superiore della schiena è lo strumento più potente per il compito. La configurazione a doppio sensore ha catturato alcuni dettagli extra su come la schiena e le gambe si muovono insieme, ma non ha reso il sistema più intelligente nell'identificare l'esercizio. L'articolo suggerisce che, per ora, il singolo sensore sulla parte superiore della schiena è il vincitore, ma ci avverte anche che, sebbene un'accuratezza del 65% sia migliore di una scelta casuale, non è ancora perfetta. Abbiamo ancora bisogno di più ricerca per assicurarci che questi sensori siano abbastanza affidabili da fornire un feedback in tempo reale alle persone che sollevano pesi nel mondo reale.
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