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Sensor unidad de medida Inercial (IMU) para la estimación del pico vertical de fuerza de reacción del suelo (PVGRF) y otras variables biomecánicas

Sensor unidad de medida Inercial (IMU) para la estimación del pico vertical de fuerza de reacción del suelo (PVGRF) y otras variables biomecánicas

Este estudio de Patoz et al. 2022, estimó la fuerza máxima (Fz,max), tiempo de contacto en el suelo (tc) y tiempo de vuelo (tf) usando la señal de aceleración vertical registrada por una IMU montada en el sacro. La comparación entre el gold estándrad (GSM) e IMU mostró un error medio cuadrático (RMSE) de 0,15 peso corporal (BW) para Fz,max y de 20 ms para tc y tf. Estos errores fueron comparables a los obtenidos usando métodos previamente publicados sin diferencias clínicamente importantes entre GSM e IMUM. Por lo tanto, los hallazgos de este estudio respaldan el uso de la IMUM para estimar Fz,max, tc y tf para el análisis biomecánico de carrera, especialmente porque una IMU tiene la ventaja de ser de bajo costo y portátil, y por lo tanto parece muy práctico para entrenadores y profesionales sanitarios.

Fig 1. Aceleración hacia adelante sin procesar de la unidad de medida inercial (IMU), la aceleración vertical filtrada de la IMU y la aceleración vertical de la placa de fuerza durante una zancada de carrera para tres participantes representativos a 11 km/h se informan en (A–C). Las líneas verticales representan eventos de pisadas y despegues según lo determinado usando un umbral de 20 N en los datos de la plataforma de fuerza.

En la siguiente imagen, se muestra la estimación del pico vertical de fuerza de reacción del suelo (PVGRF) con el sensor portable IMU RunScribe corriendo y andando. Como ejemplo de caso de uso, si la persona pesa 70kg, generaría en cada zancada 210kg de fuerza contra el suelo corriendo y 84kg andando. Además, esta fuerza es realizada en fase media de apoyo, por lo que la convierte en el foco del análisis biomecánico.