Caracterización de la dinámica del tren inferior humano usando unidades de medición inercial

Abstract

El salto vertical es un ejercicio clave para estimar la potencia del tren inferior humano, el desempeño en este ejercicio está relacionado con la capacidad de realizar carreras de corta, media y larga duración, por lo que es importante para deportes como el fútbol, baloncesto, béisbol entre otros. De manera frecuente los métodos de medición usados para determinar el desempeño en el salto no se pueden usar en entornos deportivos por no ser portables o requerir entornos controlados. Las Unidades de Medición Inercial son una alternativa para estos problemas, su pequeño tamaño permite que se puedan localizar en el cuerpo sin generar interferencias en el movimiento y tienen volumen de captura teóricamente ilimitado. En este trabajo se propone un método para medir variables biomecánicas durante el salto vertical usando Unidades de Medición Inercial de bajo costo. Se estudia la fisiología del tren inferior humano para determinar las medidas biomecánicas que determinan el desempeño en salto vertical. Con esto se simulan modelos dinámicos propuestos para determinar la activación muscular durante el movimiento de estudio. Se desarrolla un sistema de captura de movimiento basado en IMU y se propone un método basado en cuaternios e integraciones numéricas sin sesgo para determinar medidas corporales durante el salto. Este sistema se compara con un sistema de captura óptico para determinar la validez de las medidas. Entre los dos sistemas se encuentra una correlación del 95% aproximadamente. El sistema propuesto, compuesto por los dispositivos de medición y el procesamiento matemático es útil para medir el desempeño en salto vertical puesto que es una alternativa de bajo costo, portable y de bajo uso de recursos computacionales, con un desempeño similar al obtenido con sistema de captura óptico.