Sensores mais flexíveis e personalizáveis ajudam jogadores de badminton

Em períodos de Olimpíadas, como viveremos nas próximas semanas, costumamos ter conhecimento de como a tecnologia pode ajudar nos desempenho dos atletas. Ainda não colocados em prática nesses jogos, mas já em pesquisa avançada, sensores de baixo custo, flexíveis e personalizáveis estão sendo usados por jogadores de badminton para permitir monitoramento sem as restrições atuais.

Uma equipe de pesquisadores está usando sensores triboelétricos, que podem converter energia mecânica em energia elétrica, para construir um sistema de monitoramento inteligente facilmente adaptável aos dispositivos vestíveis, minimizando interferências durante os movimentos dos atletas. Os sensores foram projetados em forma de arco e impressos em 3D envoltos em um elastômero termoplástico. O design é confortável para uso e pode ser personalizado para cada atleta, segundo os pesquisadores.

Essa solução se mostra como uma potencial alternativa aos atuais sistemas de monitoramento de atletas que usam sensores menos flexíveispara produzir vídeos. No entanto, a análise tradicional desses vídeos e as atuais tecnologias de sensores vestíveis muitas vezes ficam aquém quando usadas para produzir uma visão abrangente do desempenho dos atletas, argumentam os pesquisadores.

No caso específico do badminton, os atletas realizam muitos movimentos técnicos de altas velocidade e precisão. O monitoramento da postura, do trabalho dos pés, dos movimentos dos braços e da força muscular fica limitado pelos ângulos de gravação dos vídeos e pelo desconforto dos rígidos sensores vestíveis.

“Integramos nossa experiência em tecnologia de sensores flexíveis e sistemas de percepção inteligente ao monitoramento dos movimentos do badminton para apresentar uma análise quantitativa das técnicas e fornecer aos jogadores de orientações mais profissionais”, afirma Yun Yang, autor da pesquisa.

Os novos sensores são triboelétricos e, portanto, autoalimentados, dispensando o uso de fonte de alimentação externa. Além disso, são mais flexíveis e adequados para situações esportivas em que há partes do corpo muito ativas, bem como muitos pontos de flexão.

O sistema inteligente para badminton foi feito a partir de três sensores impressos em 3D, um cartão de aquisição multicanal e algoritmos de rede neural. É capaz de fazer monitoramento on-line e dar feedback em tempo real aos atletas. Reconhece sete movimentos típicos dos jogos de badminton, entre eles saques de forehand e backhand e ganchos de forehand e backhand, com uma taxa de precisão de reconhecimento de 97,2%.

“Nossa pesquisa está apresentando novas ideias para resolver os problemas de grandes curvaturas ou torções nas articulações associados aos atuais sensores triboelétricos impressos em 3D. Oferece uma nova solução para monitoramento e análise inteligentes dos movimentos do badminton e pode ser estendida a outros campos esportivos. Tem grande potencial para aplicações nos esportes na era do Big Data”, destaca Yang.

Evolução dos sensores esportivos

Tecnologias de sensores, aprendizado de máquina e Inteligência Artificial (IA), ciência dos materiais, realidade aumentada, impressão 3D e análise biomecânica estão dando contribuições significavas para a área dos esportes. Em um período de três anos (2020-2023), foram registradas e concedidas mais de 76 mil patentes na indústria desportiva, de acordo com o relatório Innovation in sports: athletic monitoring sensors da GlobalData.

Segue abaixo um gráfico com as principais empresas que mais estão inovando no campo dos sensores de monitoramento esportivo:

“Diversidade de Aplicações” mede o número de aplicações identificadas para cada patente e classifica as empresas como inovadoras de “nicho” ou “diversificadas”.

“Alcance Geográfico” se refere ao número de países em que cada patente está registrada e reflete a amplitude da aplicação geográfica pretendida, variando de “global” a “local”.