UCOTrack - Aplicación captura movimiento 3D Análisis cinemático salto vallas (resultados...

APLICACIÓN DE LA CAPTURA DE MOVIMIENTO 3D EN EL ANÁLISIS CINEM ÁTICO DE LA

CARRERA DE SALTO DE VALLAS

Garrido-Castro JL, Gil Cabezas J, Da Silva ME.

Introducción• 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 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

– Sujetos de Estudio• 1 atleta juvenil femenino

– Edad: 16 años– Talla: 1,66 m– Peso: 54 kg– 3ª Valla

• 1 atleta veterano masculino– Edad: 36 años– Talla: 1,70m– Peso: 64 kg– 4ª Valla

– Material

• 6 cámaras de alta vel.(100Hz)

• 6 focos de iluminación

• 26 marcas esféricas reflectantes

• 3 saltos con éxito

• 1 ordenador central

• Procesamiento Imagen

• Sistema UCOTrack®

• Reconstrucción (DLT)

• Filtrado (Butterworth 5Hz)

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.

Resultados – Alicia del Rosal

0,26 ±0,080,300,310,16Recuperación

1,70,91,16 ±0,171,281,230,96Distancia aterrizaje dettrás de la valla (m)

0,110,080,11 ±0,020,100,10,14Tiempo de apoyo (s)

Aterrizaje

50,7534,3539,80 ±4,8943,0942,1234,18% Distancia aterrizaje-vuelo

9999-99990,15 ±0,020,160,160,13Tiempo vuelo posterior a valla (s)

65,6557,3160,20 ±4,8956,9157,8865,82% Distancia despegue-vuelo

9999-99990,25 ±0,020,240,230,27Tiempo vuelo previo a valla (s)

3,352,082,90 ±0,082,972,922,81Distancia recorrida (m)

0,50,280,40 ±0,010,400,390,4Tiempo de vuelo (s)

Vuelo

2,311,91,74 ±0,091,691,691,85Distancia despegue antes de la valla (m)

0,130,10,14 ±0,020,120,160,15Tiempo de apoyo (s)

Despegue

0,19±0,060,180,140,25Preparación

Máximo*Mínimo*MediaSalto 3Salto 2Salto 1Alicia del Rosal Jurado

FASES


7671,6572,78±2,8875,0269,5373,78Ángulo CM-Pie (º)

0,460,380,33±0,070,270,40,31Distancia C.M. al Pie (m)

0,160,130,19±0,040,150,220,21Incremento de Altura C.M despegue frenado-impulsión (m)

595965,80±1,5564,0866,2367,1% Altura C.M - Altura Atleta

1,211,051,09±0,031,061,11,11Altura C.M. (m)

2214,519,76±3,5317,7523,8317,69Ángulo de elevación (º)

2,392,272,25±0,322,252,571,93Velocidad Vertical (m/s)

9,116,376,30±0,637,025,836,06Velocidad Horizontal (m/s)

9,416,816,72±0,597,406,396,36Velocidad Resultante (m/s)

Despegue (fase de impulsión)

676457,18±3,0560,1654,0657,31Ángulo CM-Pie (º)


9999-999954,26±0,9855,0953,1854,51% Altura C.M - Altura Atleta

1,050,950,90±0,020,910,880,9Altura C.M. (m)

9999-9999-3,91±2,93-0,56-5,98-5,19Ángulo de elevación (º)

0,98-0,43-0,48±0,35-0,07-0,7-0,66Velocidad Vertical (m/s)



Despegue (fase de frenado)


CENTRO DE MASAS


0,450,340,74±0,010,740,740,73Distancia C.M. a Valla (m)

0,280,080,18±0,020,200,180,17Incremento de Altura C.M despegue-valla (m)

9999-99990,27±0,180,260,130,42Distancia diferencia Altura C.M. Max-Altura CM valla (m)

9999-99990,04±0,030,040,020,07Tiempo diferencia Altura C.M. Max-Altura CM valla (s)

9999-999976,85±0,576,297777,26% Altura C.M paso por valla - Altura Atleta

1,491,491,28±0,011,271,281,28Altura C.M. paso por valla (m)

9999-999977,55±1,0976,6977,1878,77% Altura Máxima C.M - Altura Atleta

1,491,161,29±0,021,271,281,31Altura Máxima C.M. en el vuelo (m)


9999-9999-0,62±0,22-0,49-0,49-0,87Velocidad Vertical (m/s)

9999-99996,47±0,546,796,785,85Velocidad Horizontal (m/s)


Vuelo (paso por valla)


CENTRO DE MASAS


9999-999960,67±1,0460,7361,6859,61Ángulo CM-Pie (º)


9999-9999-0,11±0,02-0,10-0,11-0,13Incremento de Altura aterrizaje frenado-impulsión (m)


9999-99990,95±0,010,950,950,96Altura C.M. (m)


-0,83-2,14-0,43±0,31-0,26-0,79-0,24Velocidad Vertical (m/s)


8,5366,41±0,366,816,316,12Velocidad Resultante (m/s)

Aterrizaje (fase de impulsión)

9999-999982,56±1,9282,7284,480,56Ángulo CM-Pie (º)


0,090,09-0,21±0,02-0,22-0,22-0,19Incremento de Altura C.M valla-frenado (m)


1,231,041,07±0,021,051,061,09Altura C.M. (m)





Aterrizaje (fase de frenado)


CENTRO DE MASAS

Resultados – Alicia del RosalVelocidad Horizontal CM

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

Tiempo (s)

VelocidadDespegue - FrenadoDespegue - ImpulsiónPaso VallaAterrizaje - FrenadoAterrizaje - Impulsión

Velocidad Vertical CM

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

Tiempo (s)


Altura del Centro de Masas

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

Tiempo (s)

Altura C.M.Despegue - FrenadoDespegue - ImpulsiónPaso VallaAterrizaje - FrenadoAterrizaje - Impulsión

Ángulos de flexión rodillas

-20

30

80

130

180

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

Tiempo (s)

Pierna Impulso (trail)Pierna Ataque (lead)Despegue - FrenadoDespegue - ImpulsiónPaso VallaAterrizaje - FrenadoAterrizaje - Impulsión

Velocidad Horizontal CM

44,5

5

5,56

6,57

7,58

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

Tiempo (s)

m



-5

-3

-1

1

3

5

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

Tiempo (s)

m VelocidadDespegue - FrenadoDespegue - ImpulsiónPaso VallaAterrizaje - FrenadoAterrizaje - Impulsión


0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

Tiempo (s)

m Altura C.M.Despegue - FrenadoDespegue - ImpulsiónPaso VallaAterrizaje - FrenadoAterrizaje - Impulsión


-20

30

80

130

180

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

Tiempo (s)

grad

os



44,5

5

5,56

6,57

7,58

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

Tiempo (s)

m



-5

-3

-1

1

3

5

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

Tiempo (s)



0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

Tiempo (s)



-20

30

80

130

180

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

Tiempo (s)

grad

os


SALTO #1 SALTO #2 SALTO #3

Resultados – José Martínez

0,24±0,050,220,210,3Recuperación

1,70,90,84±0,120,930,880,71Distancia aterrizaje dettrás de la valla (m)

0,110,080,10±0,000,100,10,1Tiempo de apoyo (s)

Aterrizaje

50,7534,3528,96±3,0731,8829,2325,76% Distancia aterrizaje-vuelo

9999-99990,12±0,010,130,120,12Tiempo vuelo posterior a valla (s)

65,6557,3171,04±3,0768,1270,7774,24% Distancia despegue-vuelo

9999-99990,28±0,010,270,290,27Tiempo vuelo previo a valla (s)

3,352,082,90±0,122,933,012,77Distancia recorrida (m)

0,50,280,40±0,010,400,410,39Tiempo de vuelo (s)

Vuelo

2,311,92,06±0,071,992,132,06Distancia despegue antes de la valla (m)

0,130,10,15±0,010,150,160,15Tiempo de apoyo (s)

Despegue

0,14±0,020,130,120,16Preparación

Máximo*Mínimo*MediaSalto 3Salto 2Salto 1José Martínez Parlón

FASES


7671,6569,19±2,1570,1566,7370,69Ángulo CM-Pie (º)


0,160,130,17±0,020,160,190,17Incremento de Altura C.M despegue frenado-impulsión (m)

595962,20±0,5962,0362,8561,71% Altura C.M - Altura Atleta

1,211,051,06±0,011,051,071,05Altura C.M. (m)

2214,520,67±0,4421,1620,5520,31Ángulo de elevación (º)

2,392,272,25±0,042,282,22,26Velocidad Vertical (m/s)



Despegue (fase de impulsión)

676456,12±1,4557,1854,4756,7Ángulo CM-Pie (º)



1,050,950,89±0,010,900,880,88Altura C.M. (m)


0,98-0,43-0,69±0,25-0,97-0,5-0,59Velocidad Vertical (m/s)



Despegue (fase de frenado)


CENTRO DE MASAS


0,450,340,92±0,010,920,920,93Distancia C.M. a Valla (m)

0,280,080,18±0,010,170,190,19Incremento de Altura C.M despegue-valla (m)

9999-99990,43±0,110,360,560,37Distancia diferencia Altura C.M. Max-Altura CM valla (m)

9999-99990,07±0,020,060,090,06Tiempo diferencia Altura C.M. Max-Altura CM valla (s)

9999-999973,09±1,0472,1774,2272,87% Altura C.M paso por valla - Altura Atleta

1,491,491,24±0,021,231,261,24Altura C.M. paso por valla (m)

9999-999974,71±1,0373,9675,8974,28% Altura Máxima C.M - Altura Atleta

1,491,161,27±0,021,261,291,26Altura Máxima C.M. en el vuelo (m)


9999-9999-0,78±0,13-0,77-0,91-0,65Velocidad Vertical (m/s)

9999-99995,94±0,236,095,686,05Velocidad Horizontal (m/s)


Vuelo (paso por valla)


CENTRO DE MASAS


9999-999960,31±2,0262,6459,2659,04Ángulo CM-Pie (º)


9999-9999-0,10±0,04-0,06-0,13-0,12Incremento de Altura aterrizaje frenado-impulsión (m)


9999-99990,98±0,021,000,960,98Altura C.M. (m)




8,5366,09±0,115,986,096,2Velocidad Resultante (m/s)

Aterrizaje (fase de impulsión)

9999-999987,15±2,7484,3887,2389,85Ángulo CM-Pie (º)


0,090,09-0,16±0,02-0,17-0,17-0,14Incremento de Altura C.M valla-frenado (m)


1,231,041,08±0,021,061,091,1Altura C.M. (m)

9999-9999-7,67±20,42-16,65-22,0615,71Ángulo de elevación (º)




Aterrizaje (fase de frenado)


CENTRO DE MASAS

Resultados – José MartínezVelocidad Horizontal CM

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

Tiempo (s)



0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

Tiempo (s)



0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

Tiempo (s)

Altura C.M.Despegue - FrenadoDespegue - ImpulsiónPaso VallaAterrizaje - FrenadoAterrizaje - Impulsión


-20

30

80

130

180

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

Tiempo (s)



44,5

5

5,56

6,57

7,58

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1

Tiempo (s)

m



-5

-3

-1

1

3

5

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1

Tiempo (s)



0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1

Tiempo (s)



-20

30

80

130

180

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1

Tiempo (s)

grad

os



44,5

5

5,56

6,57

7,58

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1

Tiempo (s)

m



-5

-3

-1

1

3

5

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1

Tiempo (s)



0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1

Tiempo (s)



-20

30

80

130

180

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1

Tiempo (s)gr

ados


SALTO #1 SALTO #2 SALTO #3

Resultados - Bibliografía

[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

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

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

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

Los mínimos y máximos se han obtenido de las diferentes referencias bibliográficas:

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

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).

Key Performance Indicators

1. Tiempo de vuelo

2. Distancia de vuelo

3. Altura CM

4. Distancia máx CM - Valla

Comparativa

20,3120,5521,1620,67Angulo salida

0,370,560,360,43Distancia max CM-Valla

1,261,291,261,27Altura máx CM

1,320,740,840,97Perdida

5,435,915,655,66Velocidad final

6,756,656,496,63Velocidad inicial

7,17,347,337,26Vel salto

2,773,012,932,90Distancia recorrida

0,390,410,40,40Tiempo de vuelo

123PromedioSalto

José Martínez

17,6923,8317,7519,76Angulo salida


1,311,281,271,29Altura máx CM

1,961,320,181,15Perdida



7,037,17,437,19Vel salto



123PromedioSalto

Alicia del Rosal

Comparativa

20,3120,5521,1620,67Angulo salida


1,261,291,261,27Altura máx CM

1,320,740,840,97Perdida



7,17,347,337,26Vel salto



123PromedioSalto

José Martínez

17,6923,8317,7519,76Angulo salida


1,311,281,271,29Altura máx CM

1,961,320,181,15Perdida



7,037,17,437,19Vel salto



123PromedioSalto

Alicia del Rosal

SALTO 3 ALICIA

SALTO 3 JOSÉVelocidad Horizontal CM

44,5

55,5

66,5

77,5

8

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1

Tiempo (s)

m



44,5

5

5,56

6,57

7,58

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

Tiempo (s)

m


Comparativa

20,3120,5521,1620,67Angulo salida


1,261,291,261,27Altura máx CM

1,320,740,840,97Perdida



7,17,347,337,26Vel salto



123PromedioSalto

José Martínez

17,6923,8317,7519,76Angulo salida


1,311,281,271,29Altura máx CM

1,961,320,181,15Perdida



7,037,17,437,19Vel salto



123PromedioSalto

Alicia del Rosal

SALTO 3 ALICIA

SALTO 3 JOSÉVelocidad Vertical CM

-5

-3

-1

1

3

5

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1

Tiempo (s)



-5

-3

-1

1

3

5

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

Tiempo (s)



0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1

Tiempo (s)


Comparativa

20,3120,5521,1620,67Angulo salida


1,261,291,261,27Altura máx CM

1,320,740,840,97Perdida



7,17,347,337,26Vel salto



123PromedioSalto

José Martínez

17,6923,8317,7519,76Angulo salida


1,311,281,271,29Altura máx CM

1,961,320,181,15Perdida



7,037,17,437,19Vel salto



123PromedioSalto

Alicia del Rosal

SALTO 3 ALICIA

SALTO 3 JOSÉ


0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

Tiempo (s)



-20

30

80

130

180

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1

Tiempo (s)

grad

os


Comparativa

20,3120,5521,1620,67Angulo salida


1,261,291,261,27Altura máx CM

1,320,740,840,97Perdida



7,17,347,337,26Vel salto



123PromedioSalto

José Martínez

17,6923,8317,7519,76Angulo salida


1,311,281,271,29Altura máx CM

1,961,320,181,15Perdida



7,037,17,437,19Vel salto



123PromedioSalto

Alicia del Rosal

SALTO 3 ALICIA

SALTO 3 JOSÉ


-20

30

80

130

180

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

Tiempo (s)

grad

os


ComparativaSALTO 3 ALICIA

SALTO 3 JOSÉ


0,2 0,4 0,6 0,8

Tiempo (s)

0,2 0,4 0,6 0,8

Tiempo (s)


0,2 0,4 0,6 0,8

Tiempo (s)

0,2 0,4 0,6 0,8

Tiempo (s)

0,2 0,4 0,6 0,8

Tiempo (s)

0,2 0,4 0,6 0,8

Tiempo (s)

Velocidad Vertical CMVelocidad Horizontal CM

Velocidad Vertical CMVelocidad Horizontal CM

Comparativa

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- Toma del tiempo desde la salida de la carrera al

frenado en fase de despegue de la valla siguiente a la medida.

- 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.

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APLICACIÓN DE LA CAPTURA DE MOVIMIENTO 3D EN EL ANÁLISIS CINEM ÁTICO DE LA

CARRERA DE SALTO DE VALLAS

Garrido-Castro JL, Gil Cabezas J, Da Silva ME.

Gracias por su atención

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