STIMA DELLE METRICHE DI PERFORMANCE DEL SALTO CON SENSORI INERZIALI: SVILUPPO E VALIDAZIONE DI UN ALGORITMO

Negli ultimi anni, i dispositivi indossabili hanno rivoluzionato l’ambito sportivo in modo trasversale, dalla pratica amatoriale alla pratica professionale, offrendo strumenti sempre più accessibili e precisi per il monitoraggio della performance sportiva e dei parametri fisiologici dell’atleta. Questo studio ha come finalità ultime l’individuazione di un algoritmo che permetta il calcolo del tempo di volo in cinque diverse categorie di salto nella pallavolo e la delineazione di una formula per il calcolo del tempo di volo nel salto con rincorsa che tenga conto del moto parabolico del soggetto nella cinematica. La prima parte di questo studio si basa sull’analisi ed elaborazione di dati raccolti con l’ausilio del sensore Inertial Measurement Unit (IMU) K-AI (K-Sport, Fano, Italia) da sei pallavoliste professioniste, a cui è stato chiesto di eseguire salto verticale, muro, alzata, battuta ed attacco. Il sensore viene fissato all’altezza della zona scapolare del soggetto, in modo da garantirgli libertà di movimento. Dalle misurazioni fatte, sono stati poi estratti i dati relativi all’accelerometro e al giroscopio, con la finalità di individuare un algoritmo capace di calcolare il tempo di volo nelle tipologie di salto prese in esame. Sulla base di una ricerca bibliografica, si è realizzato un codice in linguaggio di programmazione MATLAB® in grado di calcolare il tempo di volo dal segnale associato alla componente y, componente verticale, dell’accelerazione come la differenza tra due di sette punti individuabili sul segnale stesso. Si è poi proceduto ad identificare altri due tempi di volo, sempre esplicitati come differenza tra due punti, che siano di più semplice individuazione, calcolandone il rapporto con il tempo di volo originario e confrontandone in seguito la deviazione standard per valutare quale tra i due sia una valida alternativa. A causa delle limitazioni e difficoltà del codice MATLAB®, si è passato alla creazione di un codice Python che calcola sia il tempo di volo che l’altezza raggiunta nel salto, semplificando l’algoritmo di partenza. La seconda parte di questo studio è incentrata sull’individuazione di una formula per il calcolo del tempo di volo nel salto con rincorsa, presente sia nell’attacco che nella battuta nella pallavolo, che consideri il soggetto in volo come un corpo con moto parabolico. Per fare ciò, si è partiti dalla trattazione parabolica di un salto in lungo individuata in letteratura scientifica, adattandola al salto con rincorsa tramite una serie di semplificazioni: il moto del soggetto è trattato solo dal punto di vista del moto del baricentro, che viene approssimato al 55% dell’altezza dell’atleta e la cui coordinata verticale iniziale coincide con quella finale. Questo permette di applicare la generica legge oraria per la componente y del moto parabolico, da cui si deriva un’equazione di secondo grado che permette di trovare la soluzione ricercata.