La nuova frontiera dello sport. Il supporto dei dispositivi indossabili per il miglioramento della performance

Il nuoto è uno degli sport che nell’ultimo trentennio ha utilizzato sensori per il miglioramento della performance dell’atleta. A partire dagli anni ‘90 i sensori inerziali hanno avuto un grande impatto sul riconoscimento di attività, ampliando il campo di ricerca a scenari non ancora considerati. Per utilizzare un sensore nel nuoto, però, sono richieste delle caratteristiche specifiche: una buona impermeabilizzazione, un’elevata autonomia e un fondo scala dei sensori adeguata alla rapidità dei gesti eseguiti. Un altro parametro da considerare è la frequenza di campionamento minima di 100 Hz. Per riuscire in ciò si utilizzano i sensori inerziali. Il posizionamento del sensore sul corpo dell’atleta viene scelto in base al movimento che si vuole analizzare. Sono state provate diverse collocazioni del sensore: nel polso, sulla testa, sulla zona lombosacrale. Quest’ultima posizione è ritenuta quella ideale perché vicina al baricentro corporeo il quale è utilizzato in molti lavori.
Utilizzati, sempre con più frequenza, sono i dispositivi contenenti al loro interno GPS e tecnologie per il monitoraggio del tempo. Ciò serve per migliorare la velocità e la tecnica e di conseguenza le prestazioni degli atleti. L’ausilio della vibrazione per dare segnali sulla distanza, le vasche o il tempo rende possibile dare dei feedback agli atleti senza dover interrompere il movimento.
I sensori più utilizzati vanno dagli orologi fitness ai tracker, facili da indossare sotto la cuffia o sotto la fascia degli occhialini. Questi dispositivi oltre a monitorare la frequenza cardiaca, la distanza percorsa, il passo e le calorie bruciate sono capaci anche di rilevare i minimi movimenti e ripetizioni e quelli più avanzati riescono a riconoscere in maniera automatica i tipi di bracciata e le relative varianti, sono capaci di giudicare l’efficienza delle sessioni di allenamento e conservano i dati acquisiti per poterli analizzare in un secondo momento.

La misurazione della velocità
Per poter misurare la velocità di posizione sui tre assi spaziali, possiamo posizionare un giroscopio nella zona lombare. I tre assi spaziali (Figura 5) creano degli angoli i quali prendono rispettivamente i nomi: roll angle, plitch angle e yaw angle.
Grazie a questo studio possiamo individuare sia lo stile adottato dall’atleta sia le fasi della sua prestazione. Nello stile libero le rotazioni maggiormente usate sono i roll, infatti durante la bracciata l’atleta accentua la rotazione del busto sia per favorire la respirazione sia per ridurre il rischio di infiammazioni dell’articolazione della spalla.
Un altro studio, con il posizionamento di 2 giroscopi sensorize rispettivamente su spalla ed anche, ha permesso di constatare una perdita di linearità nel movimento ed un amento di drag.
Il risultato migliore dell’utilizzo dei giroscopi lo possiamo ottenere nella misurazione della virata. Con un solo sensore si possono individuare le diverse fasi che compongono la virata, misurarle nel tempo e nella velocità di esecuzione. Già numerosi tecnici utilizzano questi sensori in allenamento per identificare, nella tecnica dell’atleta, le fasi più lente e decidere dove intervenire per migliorarle.
Tuttavia ad oggi i risultati che otteniamo non sono facilmente interpretabili. Uno dei problemi principali è la difficolta nel posizionare i sensori allineandoli correttamente con l’asse corporeo. Numerosi ricercatori stanno cercando di risolvere questo problema lavorando su diverse tipologie di protocollo: l’obbiettivo è quello di riuscire a studiare la fluttuazione della nuotata. Monitorando i continui cambi di velocità si possono studiare numerosi parametri come l’accelerazione infraciclica, la dispersione energetica, la stima della massa aggiunta del drag e valutare le forze.