SPORT E TECNOLOGIA

Sviluppato un nuovo sistema di sensori per ricostruire i movimenti degli sciatori

Quindici sensori contro quaranta telecamere, ovvero la tecnologia al servizio dello sport. Un ricercatore della Massey University a Wellington, in Nuova Zelanda, ha sviluppato un sistema di sensori che permette di ricostruire in pochissimo tempo i movimenti di uno sciatore durante una discesa.

Per registrare i movimenti di uno sciatore in un chilometro di discesa le tecniche tradizionali avrebbero bisogno di circa quaranta telecamere sincronizzate disseminate lungo la pista, mentre a Matthew Brodie bastano 15 sensori attaccati al corpo dell'atleta.

Questi sensori, detti inertial motion unit (IMU), sono sparsi su arti, busto, bacino e testa dello sciatore, e pur essendo grandi quanto una scatola di fiammiferi e pesando solo 35 grammi, contengono diversi dispositivi. In ogni IMU, infatti, sono installati tre giroscopi che misurano i movimenti verticali e orizzontali, un accelerometro che misura le forze subìte e un congegno che misura il nord magnetico. Gli ultimi due strumenti sono necessari per ridurre gli errori di rotazione dei giroscopi, che altrimenti potrebbero arrivare fino a 180°: infatti la conoscenza del nord magnetico e della direzione della gravità data dagli accelerometri fa sì che l'errore di rotazione possa essere minore di 1°.

Purtroppo il funzionamento di un accelerometro è più difficile durante la prova dell'atleta a causa dei suoi continui spostamenti e rotazioni. Per questo motivo lo sciatore indossa sul casco di protezione un ricevitore GPS che misura la sua velocità e i cambiamenti di direzione, aiutando a distinguere la forza di gravità dalle forze dovute ai suoi movimenti.

Un ultimo dispositivo sul busto dello sciatore raccoglie i dati ottenuti dagli IMU e li invia ad un computer, che in meno di un minuto, grazie agli algoritmi sviluppati da Brodie, ricostruisce il percorso e i movimenti lungo tutta la discesa. Come spiega lo stesso Brodie, “nessuno dei diversi tipi di dati ricevuti è abbastanza accurato se preso singolarmente, ma combinando insieme tutti i dati è possibile ottenere misure accurate del moto dello sciatore”.

Queste misurazioni fanno sì che uno sportivo possa migliorare la sua tecnica analizzando le sue prove con mezzi precisi ma che non intralciano le sue prestazioni. Anche i prototipi, infatti, sono così piccoli e leggeri che, secondo Brodie, “chi li porta dimentica di averli indosso.”

Data: 19-07-2008
Fonte: Scienza Esperienza - SISSA