Using accelerometer to acquisition in a biomechanical variables track cycling

O presente trabalho teve como objetivo é identificar as variáveis biomecânicas na largada do ciclismo de velocidade obtidas pelo o acelerômetro contido num sistema inercial de navegação denominado SM-MAE construído no Laboratório de Sensores Microeletrônicos da Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação da Unicamp, para isso foi necessário dividir esse trabalho em duas partes. A primeira parte teve como objetivos desenvolver metodologia adequar o uso do acelerômetro SM-MAE para aquisição de variáveis biomecânicas, comparar seus dados com dados provindos da cinemetria e de um acelerômetro comercial e, descreve as etapas de tratamento do sinal de aceleração. Para isso participaram de dois ciclistas amadores, os quais executaram dois tiros de 50m em uma raia plana demarcada, em piso de asfalto, usando uma bicicleta própria da modalidade, com o sistema nela instalado. Concomitante ao sistema foram usadas duas câmeras digitais filmaram a fullHd com frequência de aquisição de 60Hz para realização da cinemetria e um o acelerômetro comercial (Xsens). Através do rastreamento manual e a reconstrução unidimensional dos dados, obteve-se a posição da bicicleta e em seguida adquiriu-se à distância percorrida e suas derivadas. O processamento do sinal, rastreamento e rotinas para identificação das acelerações e suas integrais foram feitas no software Matlab. Para comparar o acelerômetro SM-MAE com outros sistemas, foi realizado comparações gráficas. Observou-se que os resultados obtidos se assemelhavam aos da cinemetria e aos do acelerômetro comercial. Portanto, a metodologia aplicada nesta pesquisa possibilitou a realização da segunda etapa deste trabalho, que teve como objetivo identificar as variáveis biomecânicas fornecidas pelo SM-MAE relacionando-as com o desempenho do ciclista num teste de 30 metros em velódromo e caracterizar dos padrões das acelerações de largada dos aletas envolvidos nesse estudo. Para isso contou com cinco ciclistas de alto rendimento que realizaram 3 sprints de 30m cada um e o acelerômetro (SM-MAE) foi fixado no quadro da bicicleta no velódromo. Como resultado na comparação entre as variáveis de aceleração não foi identificado diferenças significativas para todas elas entre os voluntários e nem entre as repetições. A velocidade máxima de cada ciclo e a velocidade máxima total de cada sprint, obteve-se diferença significativa entre os atletas, destacando A1 e A3.Na variável tempo final (TT), foi possível identificar alta correlação positiva com tempo de soma dos dois ciclos de pedal (T2), com a velocidade máxima (Vmax), TC1(tempo do primeiro ciclo de pedalada), aceleração negativa máxima (ANmax), média do vale da aceleração negativa (MvaleAN) e teve relação TC1 com T2 e T2 com MvaleAN. E também relação entre Vmáx com ANmax e MvaleAN. Conclui-se que o SM-MAE é capaz de detectar sutilezas técnicas na largada do ciclismo de pista auxiliando o diagnóstico da capacidade atlética como do programa de treinamento.The present work is aimed to identify the biomechanical variables at the start of cycling speed obtained by the accelerometer contained in an inertial navigation system called SM-MAE built in Sensors Laboratory of Microelectronics School of Electrical and Computer Engineering at Unicamp, for it was necessary to divide the work into two parts. The first part aimed to develop a methodology to tailor the use of the accelerometer SM-MAE for the acquisition of biomechanical variables, compare their data with data coming from the kinematics and a commercial accelerometer and outlines the steps of processing the acceleration signal. For that participated in two amateur cyclists, who carried two shots from 50m on a flat streak demarcated in asphalt floor, using their own bike mode, with the system installed in it. Concomitant to the system were used two digital cameras filmed the FullHD with acquisition frequency of 60Hz to perform the kinematics and the commercial accelerometer (Xsens). Through the manual tracking and one-dimensional reconstruction of the data, we obtained the position of the bike and then got to the distance traveled and your derivadas. O signal processing, tracking and identification routines for the accelerations and their integrals were made Matlab. To compare the accelerometer SM-MAE with other systems, graphical comparisons was performed. It was observed that the results obtained were similar to those of the kinematics and of the commercial accelerometer. Therefore, the methodology applied in this research enabled the realization of the second stage of this study, which aimed to identify the biomechanical variables supplied by SM-MAE relating them to the performance of the rider in a 30 meter velodrome test and characterize the patterns of accelerations the start of this study involved fins. For that featured five high performance cyclists who performed three sprints of 30m each and the accelerometer (SM-MAE) was fixed to the bicycle frame at the velodrome. As a result of comparing the variables of acceleration was not identified significant differences between all these subjects nor between repetitions. The maximum speed of each cycle and the total maximum speed of each sprint, we obtained a significant difference between athletes, highlighting A3.Na A1 and end time variable (TT), it was possible to identify high positive correlation with time sum of two cycles pedal (T2), with the maximum velocity (Vmax), TC1 (time of the first cycle of pedaling), maximum negative acceleration (ANmax), average worth of negative acceleration (MvaleAN) and had TC1 compared with T2 and T2 MvaleAN . And also with ANmax relationship between Vmax and MvaleAN. We conclude that the SM-MSA is able to detect technical subtleties at the start of the track cycling aiding the diagnosis of athletic ability as the training program