Dispositivo de monitoramento de impacto nas práticas esportivas

Abstract

Resumo: A prática de esportes por amadores ou profissionais está sujeita a impactos, podendo com o tempo, devido à intensidade e movimentos repetitivos ocasionar lesões com o afastamento das atividades, que em algumas modalidades são mais frequentes nos membros inferiores. A sociedade de modo geral melhora os hábitos da prática de atividades físicas e esportivas, seja por lazer, por necessidade de uma saúde física ou simplesmente por razões de estética. Geralmente as atividades esportivas praticadas por atletas amadores não têm a mesma intensidade quando praticadas por profissionais, sobretudo todos estão sujeitos às ações e reações de impacto e susceptíveis às lesões. Existem modalidades esportivas com alto índice de impacto, principalmente nos membros inferiores. As lesões aparecem podendo afastar os atletas de suas atividades físicas e esportivas por longos períodos, seja por razões cirúrgicas e/ou fisioterápicas. Obter a informação da dinâmica durante a prática esportiva com a utilização de equipamentos eletrônicos integrados a sensores, pode ajudar no monitoramento dos impactos durante a execução de exercícios, com o intuito de evitar e/ou minimizar a ocorrência de lesões. Os parâmetros ambientais são importantes para auxiliar na determinação das condições de treino, estratégia competitiva e métodos de execução das atividades. O objetivo dessa pesquisa científica foi desenvolver, integrar componentes e testar um protótipo físico de um dispositivo funcional capaz de monitorar, mapear e armazenar dados relativos aos parâmetros ambientais e da prática esportiva. Trata-se de um dispositivo portátil, leve, de baixo custo, de baixo consumo de energia e que possa ajudar os atletas a reduzir as lesões por impacto e a determinar as melhores condições para treino e prática esportiva. O dispositivo foi desenvolvido como um protótipo experimental e objeto de pesquisa, este é constituído de duas partes, uma com o módulo de sensores inerciais a ser fixado na perna da pessoa e outro com o sistema de controle e demais sensores, a ser fixado no calçado do atleta junto ao cadarço. No protótipo foi utilizado uma plataforma com microcontrolador de tamanho compacto e um conjunto de sensores embarcados, com sistemas de comunicação sem fio e de localização via GPS. O dispositivo é capaz de captar sinais convertendo-os em dados, que em posterior análise e com aplicação de equação matemática, será possível monitorar os principais impactos acumulados durante a prática esportiva e mostrar com os dados coletados (ambientais e físicos), a intensidade de impacto na pessoa que utilizou o dispositivo. Os testes práticos realizados com o protótipo desenvolvido mostram que o dispositivo é capaz monitorar o pico aceleração positiva da tíbia inerente ao impacto.

Abstract: The practice of sports by amateurs or professionals is subject to impacts, and over time, due to the intensity and repetitive movements, it may cause injuries with the removal of activities, which in some modalities are more frequent in the lower limbs. Society in general, improves the habits of practicing physical and sports activities, whether for leisure, physical health needs or simply for aesthetic reasons. Generally, sports activities practiced by amateur athletes do not have the same intensity when practiced by professionals, above all, everyone is liable to impact actions and reactions and susceptible to injuries. There are sports modalities with a high impact index, mainly in the lower limbs. Injuries appear and can keep athletes away from their physical and sports activities for long periods, either for surgical and/or physical therapy reasons. Obtaining information on the dynamics during sports practice using electronic equipment integrated with sensors can help in monitoring impacts during exercise performance, in order to avoid and/or minimize the occurrence of injuries. Environmental parameters are important to help determine training conditions, competitive strategy and methods of carrying out activities. The objective of this scientific research was to develop, integrate components and test a physical prototype of a functional device capable of monitoring, mapping and storing data related to environmental parameters and sports practice. It is a portable, lightweight, low-cost, low-energy deviceThat could help athletes reduce impact injuries and determine the best conditions for training and sports. The device was developed as an experimental prototype and research object. It consists of two parts, one with the module of inertial sensors to be fixed on the person's leg and the other with the control system and other sensors, to be fixed on the athlete's shoes next to the shoelace. In the prototype, a platform with a compact size microcontroller and a set of embedded sensors was used, with wireless communication systems and GPS location. The device is capable of capturing signals converting them into data, which in later analysis and with the application of a mathematical equation, it will be possible to monitor the main impacts accumulated during sports practice and show, with the collected data (environmental and physical), the intensity impact on the person who used the device. The practical tests have carried out with the developed prototype show that the device is capable of monitoring the peak positive acceleration of the tibia inherent to the impact.