Στάδια 2D Κινηματικής Ανάλυσης

Απο: ΒΙΟΚΙΝ 2D - DSD

Επιλογή Μοντέλου Μέτρησης Επιλέξτε τα ανατομικά σημεία του σώματος που θα επιθυμούσατε να παρακολουθήσετε. Στο μοντέλο καθορίζονται τα ανατομικά σημεία του σώματος που θα επιθυμούσατε να αναλύσετε.  Τοποθέτηση βιντεοκάμερας και βιντεοσκόπηση της κίνησης Ανάλογα με την κίνηση που πρόκειται να αναλυθεί θα πρέπει να γίνει συγκεκριμένη τοποθέτηση σε μια ή περισσότερες κάμερες. Για παράδειγμα στην καταγραφή της κολυμβητικής εκκίνησης τοποθετούμε μία κάμερα στο κατάστρωμα της πισίνας ενώ ένα φλας χρησιμοποιείται για την καταγραφή του σινιάλου της εκκίνησης στο βίντεο (εικόνα 3). Επίσης ένα αντικείμενο γνωστών διαστάσεων βιντεοσκοπείται στο σημείο εκκίνησης. Το αντικείμενο αυτό θα χρησιμοποιηθεί κατά την μέτρηση για την δημιουργία κλίμακας πραγματικών διαστάσεων.   Ψηφιοποίηση της κίνησης Μετά την βιντεοσκόπηση, το βίντεο εισάγεται στον Η/Υ για να γίνει η παραπέρα επεξεργασία. Σε κάθε καρέ του βίντεο σημειώνονται και καταγράφονται στον υπολογιστή οι συντεταγμένες των αρθρώσεων του αθλητή. Η διαδικασία αυτή ονομάζεται ψηφιοποίηση της κίνησης. Για την καταγραφή όλων των μελών του σώματος του αθλητή χρειάζονται τουλάχιστον 18 σημεία. Διάφορα κινηματικά μοντέλα με λιγότερα ή περισσότερα σημεία μπορούν να χρησιμοποιηθούν. Για παράδειγμα στην εκκίνηση μπορούν να χρησιμοποιηθούν 12 σημεία, θεωρώντας ότι τα άνω και κάτω άκρα του αθλητή κάνουν συμμετρικές και ταυτόχρονες κινήσεις. Έτσι μπορούμε να καταγράψουμε και να αναλύσουμε μόνο την μία από τις δύο πλευρές του αθλητή. Τα σημεία αυτά ορίζουν τις θέσεις των μελών του σώματος του αθλητή για κάθε χρονική στιγμή που κατέγραψε το βίντεο. Ανάλογα με την κάμερα που χρησιμοποιούμε η ανάλυση μπορεί να γίνει στα 25 ή 50 καρέ ανά δευτερόλεπτο ενώ με ειδικές κάμερες μπορούν να πραγματο0ποιηθούν αναλύσεις και με 100, 200 ή και 500 καρέ το δευτερόλεπτο.   Κινηματική Αξιολόγηση της Κίνησης Αφού ολοκληρωθεί η διαδικασία της ψηφιοποίησης, γίνετε ένα μαθηματικό φιλτράρισμα για να αφαιρεθούν τυχόν λάθη κατά την ψηφιοποίηση. Η «καθαρή» ψηφιοποιημένη κίνηση, αποθηκεύεται στον υπολογιστή. Από εκεί και πέρα ta κινηματικά προγράμματα αναλαμβάνουν να δώσουν οποιαδήποτε ποιοτική και ποσοτική πληροφορία μπορεί να χρειασθούμε. Ποιοτική είναι η οπτική πληροφορία με την οποία μπορούμε να μελετήσσουμε να και να κατανοήσουμε την κίνηση. Ποσοτικές πληροφορίες είναι αυτές οι οποίες το σύστημα μας δίνει τιμές για κάθε χρονική στιγμή της κίνησης.    Ποιοτικές πληροφορίες Η αργή κίνηση του βίντεο, το καρέ-καρε, η παρουσίαση συγκεκριμένων στιγμών της κίνησης αποτελούν εργαλεία ποιοτικής ανάλυσης. Όμως μπορούμε να δημιουργήσουμε και το κινησιόγραμμα. Το κινησιόγραμμα είναι μια αφαιρετική αναπαράσταση της κίνησης όπου ευθείες γραμμές παίρνουν την θέση των μελών του σώματος. Είναι μια υψηλής ποιότητας ποιοτική πληροφορία. Μας δίνει για παράδειγμα την δυνατότητα να δούμε σε μία μόνο εικόνα όλες τις διαδοχικές θέσεις του σώματος κατά την διάρκεια της κίνησης. Επιπλέον στην οθόνη του Η/Υ το κινηματικό μοντέλο ζωντανεύει σαν κινούμενο σχέδιο. Είναι δυνατόν να τοποθετήσουμε μια κίνηση πάνω σε μια άλλη για να τις δούμε να εκτελούνται ταυτόχρονα σε αργή κίνηση ή σε πραγματικό χρόνο. Με αυτόν τον τρόπο εντοπίζονται άμεσα οι διαφορές τους. Η σύγκριση γίνεται οπτικά με αποτέλεσμα η αξιολόγηση της κίνησης να είναι κατανοητή όχι μόνο από τον επιστήμονα αναλυτή, αλλά και από τον προπονητή και τον αθλητή. Η οπτική επίδειξη αυτών των διαφορών στον αθλητή αποτελεί ένα μοναδικό εκπαιδευτικό μέσο. «Μια εικόνα για τον προπονητή μπορεί να είναι χίλιες λέξεις, ενώ για τον αθλητή κέρδος σε χιλιόμετρα χαμένης ενέργειας».    Ποσοτικές Πληροφορίες Οι κινηματικές μετρήσεις περιγράφουν με αριθμούς τις αλλαγές της θέσης του σωμάτων στον χώρο με βάση τον χρόνο. Με το κινηματικό σύστημα υπολογίστε αυτόματα τις τροχιές, τις γωνίες, τις γωνίες των μελών του σώματος, τις γραμμικές και γωνιακές ταχύτητες και επιταχύνσεις, το κέντρο της μάζας κ.λπ. Απεικονίστε τα αποτελέσματα χρησιμοποιώντας τις γραφικές παραστάσεις, πίνακες τιμών, ραβδογράμματα κλπ. Με ένα κλίκ στο ποντίκι, μετρήστε οποιαδήποτε απόσταση ή γωνία στην οθόνη. Επίσης μπορείτε να εξαγάγετε αυτόματα τις τιμές για τις επιλεγμένες χρονικές στιγμές για παραπέρα επεξεργασία. Το κινηματικό σύστημα που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για διάφορους τύπους αναλύσεων όπως για παράδειγμα: Αθλητική κίνηση 2DΑνάλυση Βάδισης Μέτρηση Αλτικότητας Σωματομετρία Εργονομικές μετρήσεις Κινηματική καταγραφή μοντέλων βιουλικών Κλπ.   Πρακτικά παραδείγματα 2D κινηματικών αναλύσεων:    Ανάλυση της τεχνικής του σουτ  (ταχύτητα, τροχιά, γωνίες μελών σώματος …)   Μέτρηση της αλτικότητας  (οριζόντια και κάθετη μετατόπιση …)   Ανάλυση της μετακίνησης  (τροχιά, ταχύτητα, γωνίες μελών σώματος, γωνίες μελών σε σχέση με το έδαφος …)   Ανάλυσης της δρομικής τεχνικής  (μετατόπιση του κέντρου βάρους, γωνίες μελών σώματος, ταχύτητα, επιτάχυνση)   Ανάλυση αποτελεσμάτων χρήσης διαφορετικών τεχνικών από το ίδιο άτομο.   Ανάλυση βάδισης σε διάφορες φάσης της αποκατάστασης τραυματισμών κλπ.

 

Ενεργειακό Κόστος Βάδισης

Ο άνθρωπος περπάτησε στα δύο πόδια για να εξοικονομήσει ενέργεια

Η όρθια βάδιση είναι κατά 75% λιγότερο ενεργοβόρος από την κίνηση με τα τέσσερα

(ΤΟ ΒΗΜΑ) Τετάρτη 18 Ιουλίου 2007

ΛΟΝΔΙΝΟ Επιστήμονες του Πανεπιστημίου της Αριζόνα πραγματοποίησαν έρευνες αναζητώντας στοιχεία για τις αιτίες που οδήγησαν τους μακρινούς μας προγόνους να σηκωθούν όρθιοι και να περπατήσουν στα δύο τους πόδια αντί να κινούνται στο έδαφος με τα χέρια και τα πόδια όπως οι χιμπαντζήδες και οι γορίλες. Οπως προέκυψε από τις έρευνες ο άνθρωπος υιοθέτησε τη δίποδη βάδιση για λόγους εξοικονόμησης ενέργειας, αφού η δίποδη βάδιση είναι ενεργειακά πιο αποδοτική μορφή κίνησης, που σημαίνει ότι απαιτούνται και λιγότερες ποσότητες τροφής. Για να αποδείξουν τη θεωρία τους οι ερευνητές έβαλαν χιμπαντζήδες και ανθρώπους να κινηθούν σε έναν «διάδρομο» γυμναστηρίου και μελέτησαν όλα όσα αφορούν την κατανάλωση ενέργειας κατά τη διάρκεια της κίνησης. Οι χιμπαντζήδες είχαν προηγουμένως εκπαιδευθεί ώστε να κινούνται στον «διάδρομο» τόσο με τα τέσσερα όσο και όρθιοι. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα των ερευνών το βάδισμα στα δύο πόδια απαιτεί 75% λιγότερη ενέργεια από εκείνη που απαιτεί η κίνηση με τα τέσσερα. «Εδώ και πολλά χρόνια είχε διατυπωθεί η θεωρία για τη σχέση εξοικονόμησης ενέργειας και δίποδης βάδισης,αλλά δεν υπήρχε επιστημονική τεκμηρίωση» δήλωσε στον «Ιndependent» ο καθηγητής Ντέιβιντ Ράιχλεν, επικεφαλής της έρευνας. Μάλιστα οι ερευνητές, μελετώντας τα απολιθώματα ορισμένων εκ των πρώτων προγόνων μας που κατάφεραν να σταθούν στα δύο τους πόδια, διαπίστωσαν ότι η εξέλιξη δεν σταμάτησε στο δίποδο βάδισμα αλλά συνεχίστηκε με την ανάπτυξη των κάτω άκρων. Οπως ανακάλυψαν οι ερευνητές τα πόδια των δίποδων όντων σταδιακά μάκραιναν, στοιχείο που επίσης σχετίζεται με την καλύτερη απόδοση αλλά και τη μικρότερη κατανάλωση ενέργειας κατά την κίνηση. Ως εδώ ήταν τα καλά νέα, γιατί όπως προέκυψε από έρευνα αμερικανού ορθοπεδικού η δίποδη βάδιση, αν και αποτέλεσε το κομβικό σημείο στην εξέλιξη του ανθρώπινου είδους, είχε και ορισμένες «παρενέργειες». Ο Ααρον Φίλερ υποστηρίζει ότι για τους πόνους στη μέση ευθύνονται οι πρόγονοί μας που σηκώθηκαν στα δύο πόδια. Σύμφωνα με τον Φίλερ, κατά τη διαδικασία προσαρμογής των σπονδύλων στην όρθια στάση και στη μεταφορά φορτίων με τα χέρια, η σπονδυλική στήλη ήταν ευάλωτη σε κακώσεις και χρόνια προβλήματα. Στα σπονδυλωτά που περπατούν στα τέσσερα οι εγκάρσιες αποφύσεις βρίσκονται στην μπροστινή επιφάνεια κάθε σπονδύλου, στραμμένες προς την κοιλιά. Στον άνθρωπο όμως οι εγκάρσιες αποφύσεις έχουν μετατοπιστεί προς τα πίσω με αποτέλεσμα οι σπόνδυλοι να μεταμορφώνονται με τρόπο που αντιστρέφει τη μηχανική της σπονδυλικής στήλης. Ο Φίλερ με βάση τους υπολογισμούς του υποστηρίζει ότι ο άνθρωπος υιοθέτησε τη δίποδη βάδιση πριν από 20 εκατ. χρόνια (ενώ η κρατούσα άποψη υποστηρίζει ότι αυτό συνέβη πριν από 5-6 εκατ. χρόνια).