Attività sperimentale su sensori inerziali per la valutazione di prestazioni sportive

Negli ultimi anni, i dispositivi indossabili hanno acquisito un ruolo di primo piano in vari settori, incluso lo sport, rivoluzionando il modo in cui atleti e allenatori monitorano e ottimizzano le prestazioni. L’evoluzione di questi strumenti ha rappresentato un mutamento significativo nella vita quotidiana di ognuno di noi, consentendoci non solo di essere sempre più connessi al mondo virtuale, ma anche di misurare un’enorme quantità di parametri personali. Questa tesi ha lo scopo di caratterizzazione dal punto di vista metrologico il dispositivo indossabile K-Al Wearable Tech di K-Sport (Fano (PU), Italia [1]) durante l’attività di salto nell’ambito della pallavolo, valutando la sua precisione e accuratezza rispetto al gold standard, rappresentato dalla fotocamera Nikon D7200 (Nikon, Tokyo, Japan [2]). La prima fase del lavoro sperimentale ha riguardato la calibrazione della fotocamera, ottenuta attraverso la definizione di una curva di calibrazione, che ha mostrato un’elevata efficacia, permettendo di convertire con alta precisione le misurazioni in pixel nelle corrispondenti misure fisiche in cm. Il primo confronto è stato eseguito per determinare la distanza alla quale l’incertezza di misurazione della fotocamera risultasse minore nelle prove statiche ed è emerso che le analisi dovrebbero essere condotte a 5 m per massimizzare la precisione. Successivamente, è stata valutata l’accuratezza e la precisione della fotocamera Nikon D7200 nel rilevare misurazioni spaziali, in ambito statico, rispetto ai valori reali ottenuti manualmente con un metro. I risultati riportano una distribuzione relativamente stratta, con un valore medio dei residui di circa 0,73 cm e una deviazione standard di 2,11 cm, confermando la precisione della Nikon D7200 in condizioni statiche. Anche in condizioni dinamiche, la Nikon D7200 ha mostrato un buon livello di accuratezza nella misurazione dell’altezza del salto, confermando che la fotocamera è in grado di rilevare correttamente l’altezza del salto, con un margine di incertezza accettabile per le applicazioni sportive e biomeccaniche. Analizzata l’incertezza di misura della fotocamera Nikon D7200, è stato eseguito un confronto per valutare l’accuratezza e la precisione dello strumento di test, sensore K-AI Wearable di K-Sport, nella misurazione dell’altezza del salto verticale. La buona correlazione del sensore K-AI con lo strumento di riferimento, rappresentata dal coefficiente di correlazione di Pearson (ρ) pari a 0,86, conferma la fiducia nell’accuratezza del dispositivo testato: pur presentando una distribuzione degli scarti più ampia rispetto alla fotocamera, i risultati complessivi suggeriscono che il dispositivo in questione è un valido strumento per misurare l’altezza del salto verticale in ambito della pallavolo. Infatti, la combinazione dell’incertezza della fotocamera Nikon D7200 con quella del sensore K-AI ha portato a un’incertezza combinata del sensore (σ) pari a 3,17 cm. Alla luce dei risultati ottenuti, si raccomanda di eseguire le future analisi dei salti fondamentali della pallavolo a una distanza ottimale di 5 m dalla fotocamera. Questa distanza rappresenta un compromesso ottimale tra l’incertezza della fotocamera e la visione completa del soggetto durante i vari movimenti. In conclusione, l’analisi ha dimostrato che, sebbene entrambi gli strumenti presentino un margine di incertezza, la combinazione delle loro incertezze e l’adozione di una distanza di lavoro adeguata possono ottimizzare la precisione delle misurazioni nel contesto delle analisi dei salti per la pallavolo. Questi risultati forniscono una base solida per future ricerche e miglioramenti nella valutazione delle prestazioni atletiche.