Evaluación de un sistema de captura de movimiento sin marcador para medir el trabajo mecánico durante los golpes de...

Área de la Ciencia:

• Biomecánica
• Ciencias del deporte
• Tecnología de captura de movimiento

Sus antecedentes:

• La medición precisa del trabajo mecánico es crucial para comprender el rendimiento deportivo y la prevención de lesiones en el tenis.
• La captura de movimiento basada en marcadores tradicionales y las placas de fuerza son métodos de criterio, pero pueden ser engorrosos y costosos.
• La captura de movimiento sin marcador ofrece una alternativa potencialmente más accesible y no invasiva para analizar la biomecánica del tenis.

Objetivo del estudio:

• Evaluar el acuerdo entre un nuevo sistema de captura de movimiento sin marcador 3D y los métodos de criterio para estimar el trabajo mecánico externo e interno durante los golpes de tenis.
• Evaluar la precisión y fiabilidad de las técnicas de estimación de posturas sin marcadores (HRNet y OpenPose) en una aplicación deportiva del mundo real.
• Determinar el potencial de la captura de movimiento sin marcador para el monitoreo de la carga de trabajo en la cancha de tenis.

Principales métodos:

• Dieciséis jugadores de tenis realizaron servicios, golpes de derecha y golpes de espalda.
• Captura simultánea de datos utilizando un sistema 3D sin marcadores personalizado (HRNet, OpenPose) y métodos de criterio (captura de movimiento basada en marcadores, fuerzas de reacción al suelo).
• Cálculo del trabajo mecánico (externo e interno) utilizando datos cinemáticos y cinéticos, seguido del análisis Bland-Altman para la evaluación del acuerdo.

Principales resultados:

• Los sistemas sin marcador demostraron un fuerte acuerdo para la estimación del trabajo mecánico externo, con pequeños sesgos (≤4%) y límites moderados de acuerdo (±6-10%).
• La estimación del trabajo mecánico interno mostró mayores errores aleatorios y mayores diferencias interindividuales, particularmente con OpenPose, debido a los artefactos cinemáticos de alta frecuencia.
• HRNet mostró una mejor precisión para el trabajo interno que OpenPose, pero ambos tenían limitaciones en comparación con los métodos de criterio.

Conclusiones:

• El enfoque de captura de movimiento sin marcador desarrollado es una herramienta prometedora y no invasiva para medir con precisión el trabajo mecánico externo en el tenis.
• Se necesita un mayor refinamiento para abordar los artefactos cinemáticos para una evaluación fiable del trabajo mecánico interno en la biomecánica deportiva.
• Esta tecnología tiene potencial para el monitoreo de la carga de trabajo en el campo y el análisis del rendimiento en el tenis.