Инерционный метод измерения на основе метода оценки кинематики тазобедренного и коленного суставов в командных спортивных спортсменах на поле

Правильный баланс между тренировками и восстановлением приводит к адаптации человеческого организма. Мониторинг этого тренировочного процесса имеет важное значение для оптимизации производительности и снижения риска травм. Основное преимущество сенсорной установки заключается в том, что она фокусируется на нижних конечностях спортсменов и тем самым предоставляет дополнительную информацию для текущих систем мониторинга в полевых условиях.

Командные виды спорта, такие как футбол и хоккей, характеризуются быстрой сменой направления, ускорениями и замедлениями. Для этого требуется определенная настройка датчика. Мышечные травмы являются серьезной проблемой в командных видах спорта, и мы думаем, что с помощью этого метода мы сможем уменьшить эти типы травм и в то же время повысить производительность.

Демонстраторами процедуры будут Брэм Бастиансен и Эрик Вильмс, аспиранты нашей команды. Получите письменное информированное согласие от субъектов, которые соответствуют критериям включения. Попросите испытуемого заполнить анкету о своем опыте в командных видах спорта.

Получите информацию о поле, возрасте, массе тела и росте субъекта. После того как объект переоделся в спортивную одежду, выровняйте все ИНС рядом друг с другом и нажмите кнопку в верхней части датчика, чтобы активировать ИДУ. Датчик активируется при мигании зеленого индикатора.

Затем постучите по всем IMU вместе по твердой поверхности, чтобы убедиться, что был создан механический пик. Перед установкой IMU сбрейте волосы на теле субъекта в крестце между обоими задними верхними подвздошными отростками, в переднемедиальной части правой и левой голени, а также в боковой части правой и левой бедра. Когда все участки будут выбриты, нанесите адгезивный спрей на открытые участки кожи широкими движениями, держа аппликатор на расстоянии не менее 10 сантиметров от кожи.

Подождав от пяти до 10 секунд, пока распылитель высохнет, снимите защитный слой с двусторонней клейкой ленты на IMU и поместите каждый IMU в одно из мест для бритья. Установка датчика является критически важным этапом для точной оценки кинематики нижних конечностей в полевых условиях. Запишите этикетки IMU и анатомические места для последующего использования и прикрепите эластичную ленту к каждому измерительному блоку, чтобы убедиться, что датчики прикреплены к коже.

Чтобы откалибровать датчики IMU, попросите испытуемого стоять неподвижно в нейтральном положении, ноги на ширине бедер и руки по бокам в течение пяти секунд. Затем проинструктируйте испытуемого выполнить процедуру калибровки, состоящую из сгибания левого бедра с последующим сгибанием правого бедра и движением смычком. Подождав не менее пяти секунд, попросите испытуемого повторить процедуру калибровки.

Проинструктируйте испытуемого выполнить процедуру разминки перед началом теста на 30-метровый линейный спринт. Чтобы начать тест, попросите испытуемого встать на поле, поставив предпочитаемую ногу на стартовую линию, а плечи за стартовую линию. Сообщите испытуемому, что руководитель теста будет отсчитывать от трех до нуля и крикнуть, старт.

Проинструктируйте испытуемого бежать как можно быстрее, пока не будет достигнута конечная точка в 30 метров, после чего объект должен как можно быстрее замедлиться до положения стоя. Позвольте испытуемому задавать вопросы и при желании выполнять пробный прогон. Убедившись, что испытуемый готов, убедитесь, что он находится в правильном исходном положении, прежде чем руководитель теста начнет тест

Запустите таймер, когда будет дан знак старта и субъект начнет спринт-тест. Устно поощряйте испытуемого для достижения максимальной производительности во время спринта и останавливайте таймер, когда испытуемый преодолеет 30-метровую дистанцию. Предусмотрите двухминутный перерыв между каждым испытанием и попросите испытуемого повторить тест еще два раза.

После третьего испытания проинструктируйте субъекта о необходимости выполнения процедуры охлаждения перед отсоединением IMU от субъекта. Чтобы обработать данные, откройте MATLAB и импортируйте необработанные файлы данных IMU. Чтобы выровнять систему координат датчика по сегменту тела, выберите порядковые номера файла данных с того момента, когда объект стоял неподвижно во время калибровки.

Затем выберите индексы данных о движении туловища во время калибровки и порядковые номера данных о калибровочных движениях правой и левой ног. В этом примере кинематические переменные, полученные IMU, используются в сегментной модели для обнаружения изменений. Кинематические данные объекта могут быть изменены на интересующие их переменные.

На этом рисунке показан пример кинематических данных нижней конечности во время теста линейного спринта. Обратите внимание, что кинематические данные объекта изменялись, когда объект замедлялся. Помните, что размещение и калибровка датчика являются важными этапами для оценки кинематики нижних конечностей в полевых условиях.

Комбинируя наши методы, мы обычно используем системы мониторинга, такие как системы глобального позиционирования, что позволяет ученым и практикам лучше понимать тренировочную нагрузку, которой подвергаются спортсмены. В будущем наш метод может быть интегрирован в умную одежду. Это может помочь специалистам оценить и оптимизировать программы обучения и реабилитации.