ES2928789T3 - Cinta ergométrica para entrenamiento deportivo - Google Patents

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ES2928789T3 ES19382344T ES19382344T ES2928789T3 ES 2928789 T3 ES2928789 T3 ES 2928789T3 ES 19382344 T ES19382344 T ES 19382344T ES 19382344 T ES19382344 T ES 19382344T ES 2928789 T3 ES2928789 T3 ES 2928789T3
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Vidal Rafael Berenguer
Gallart Antonio Garcia
Mayol Francisco Alberto Rodriguez
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Universidad Catolica San Antonio de Murcia
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Univ Catolica San Antonio
Universidad Catolica San Antonio de Murcia
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Abstract

Cinta ergométrica (200) para entrenamiento deportivo que comprende una pantalla (206), un sistema de control (205) y un sistema (100) configurado para recoger, procesar, analizar y visualizar la respuesta biomecánica de un deportista mientras corre en la cinta ergométrica (200); donde la caminadora ergométrica (200) comprende (a) una pluralidad de sensores MEMS (101) fijados por medio de soportes (300) a la caminadora ergométrica (200) conectada a una unidad de captura de datos (103); y (b) una unidad de procesamiento de datos (104) configurada para generar una pluralidad de parámetros relacionados con el ejercicio físico realizado en la cinta ergométrica (200) por un usuario y sintetizar y mostrar, en forma gráfica, los parámetros generados para el usuario. sbiorretroalimentación de la cinta de correr (200). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Cinta ergométrica para entrenamiento deportivo
[0001] La presente invención está referida a una cinta ergométrica de entrenamiento de acuerdo con la reivindicación 1. Más concretamente, la presente invención tiene por objeto un sistema integrado de recogida, procesado, análisis y visualización de los efectos biomecánicos producidos durante la carrera a pie sobre una cinta rodante («treadmill» en terminología anglosajona) mediante el empleo de sensores instalados sobre la propia cinta ergométrica con un sistema de fijación para acelerómetros MEMS -sistema micro electromecánico-, de tal forma que se facilite a los corredores información biomecánica sobre su desempeño, así como para prevenir lesiones deportivas.
CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN
[0002] El campo técnico de la presente invención se enmarca en el sector de los equipamientos deportivos informatizados y, particularmente, dentro de los equipos que permiten la instrumentación, registro y monitorización de la respuesta biomecánica durante la práctica deportiva.
ESTADO DE LA TÉCNICA
[0003] La carrera a pie es una de las actividades deportivas más practicadas en todo el mundo y unas de las formas más habituales de hacer ejercicio. La carrera a pie es la cuarta actividad más practicada en España, tanto para hombres (14,4 %) como para mujeres (11,9 %) según datos del Ministerio de Educación, Cultura y Deporte [MECD, 2015].
[0004] En contra de los numerosos beneficios de la carrera a pie cabe indicar que las lesiones en esta actividad tienen una alta incidencia, ya que entre el 40 % y el 50 % de las personas que, de forma habitual, salen a correr, se lesionan cada año. Por otro lado, es importante remarcar que, durante la carrera aparecen -con cada contacto del pie con el suelo o cinta rodante- un dúo de fuerzas de colisión denominado fuerza de impacto.
[0005] La fuerza de impacto se define como la fuerza resultante de la colisión de dos cuerpos en un periodo relativamente corto de tiempo con una intensidad equivalente comprendida entre 1,5 y 5 veces el peso corporal. Esta fuerza de impacto será transmitida, propagada y absorbida por todo el sistema musculoesquelético, desde el pie hasta la cabeza. Los impactos, además, han sido relacionados con el riesgo de sufrir lesiones por estrés durante la actividad, ya que se consideran uno de los tipos de estrés mecánico más importante desde el punto de vista del efecto que crea en el cuerpo humano.
[0006] Así pues, durante la práctica de una carrera típica de 30 minutos se pueden producir en torno a 500 impactos, o que con la acumulación de una distancia semanal habitual de 32 kilómetros los corredores pueden recibir más de un millón de impactos. Por lo tanto, se podrá aumentar la probabilidad de sufrir lesiones por estrés o sobreesfuerzo debido a la presencia de un nivel de impacto de aceleración excesivamente elevado, una distribución asimétrica entre la magnitud de los impactos de aceleración entre ambas piernas, o una capacidad de atenuación de los impactos de aceleración disminuida.
[0007] Tradicionalmente, la técnica más empleada para registrar los impactos durante la carrera a pie es la acelerometría. Mediante la colocación de sensores inerciales de baja masa se puede registrar la respuesta de aceleración o deceleración de un segmento corporal midiendo los cambios de velocidad que experimenta una masa durante la actividad físico/deportiva, registrando dicha carga en «g» o gravedades (1 g = 9,8 m/s2).
[0008] Los impactos de aceleración registrados durante la carrera a pie están compuestos, básicamente, por dos componentes, uno pasivo y otro activo. El componente pasivo está ligado con la severidad de los impactos y con la aparición de las lesiones deportivas. El componente activo representa la magnitud de fuerza/aceleración que el deportista es capaz de aplicar sobre el suelo para mejorar su rendimiento o desempeño. Además, los impactos de aceleración producidos con cada contacto del pie con el suelo están compuestos internamente por componentes de altas frecuencias y bajas frecuencias.
[0009] Como se ha indicado previamente, mediante el empleo de la acelerometría en carrera es posible registrar los impactos de aceleración. Aproximadamente, dentro del 10 % - 12 % del tiempo total de apoyo del pie del corredor con el suelo se transmite al cuerpo el componente de aceleración de altas frecuencias y que presenta un alto ratio de carga. El componente de aceleración de altas frecuencias se considera un componente pasivo ya que esta aceleración/fuerza, debido a su magnitud (de 1 a 5 veces el peso corporal) y su corta duración (25 a 50 ms desde el contacto del pie con el suelo) el deportista es incapaz de modular o reducir de forma voluntaria dicha magnitud, siendo las estructuras musculo - ligamentosas las encargadas de reducir o absorber dicha magnitud con tal de evitar la propagación a órganos superiores -por ejemplo, la cabeza- y así evitar la disrupción de los órganos de control.
[0010] Es decir, la componente de aceleración de altas frecuencias se produce en un tiempo tan reducido que no puede ser controlado mediante variaciones en la activación muscular, por lo que no es posible controlar las rotaciones de los segmentos corporales durante la primera fase pasiva a través de la activación muscular.
[0011] Una vez se transmiten los primeros milisegundos de fuerza/aceleración con el suelo, se produce el componente de bajas frecuencias, también conocido como voluntario. El componente de bajas frecuencias se da, aproximadamente, entre el 60 % y el 75 % del tiempo de apoyo, con una duración aproximada de 200 ms. Debido a que el tiempo de las fuerzas/aceleraciones activas es relativamente prolongado, son consideradas como componentes de bajas frecuencias, estando influidas por el movimiento del centro de masas durante la carrera y este, a su vez, por la acción voluntaria del corredor. Estas componentes de bajas frecuencias se conocen comúnmente como la fuerza que aplica el deportista sobre el suelo para saltar o correr más o menos rápido.
[0012] Hasta el momento, todos los estudios que analizan los impactos de aceleración durante la carrera utilizando acelerometría, ubican los sensores directamente en el deportista y el sistema de biofeedback se emplea como un elemento externo al instrumental utilizado para realizar la actividad. Hay varias invenciones y productos que mejoran las prestaciones de las cintas ergométricas, incluyendo sensores en diversos puntos y elementos de dichas cintas. La finalidad, en la mayoría de los casos, es determinar la posición del corredor con el fin de poder regular la velocidad de la cinta en función de la velocidad de carrera o incluso detenerla en caso de caída del corredor.
[0013] Entre los documentos que describen el estado de la técnica actual tenemos el documento US2010093492A1, que utiliza sensores de proximidad para detectar si hay algún objeto cercano a la cinta que pueda interferir en su funcionamiento. Por otra parte, los documentos US7410449B2, US5368532, US7544153, US6572512B2 y WO2017/011464A1 utilizan sensores ópticos o a longitudes de onda de infrarrojos para detectar la posición del corredor y poder regular la velocidad de la cinta o pararla en caso de que el corredor se detenga.
[0014] El documento WO2019/030687 describe el uso de sensores infrarrojos para detectar los cambios de longitud de los segmentos inferiores y de este modo determinar las fases del apoyo durante el ciclo de carrera. En cambio, en los documentos US5368532 y US7101319, se describen soluciones donde se sustituyen los sensores ópticos por sensores de presión, para dotar de ciertas funcionalidades a las cintas ergométricas. En concreto, el control de velocidad y paro automático de la cinta son las principales funciones que se obtienen con los datos de dichos sensores.
[0015] En los documentos WO2017/011464A1 y WO2014/179707A1, se describen soluciones para la monitorización del rendimiento deportivo, generalmente a través de la instrumentación de diversas máquinas de masas móviles que el deportista moviliza de manera voluntaria permitiendo registrar la aplicación de fuerza aplicada durante el levantamiento de pesas o permitiendo el seguimiento de planes de entrenamiento, para posteriormente presentar variables de su competencia/rendimiento deportivo en aplicaciones periféricas. Igualmente, el documento WO2017/011464A1 presenta un sistema de plataformas de fuerzas para determinar la posición del pie del corredor.
[0016] En ningún documento localizado en el estado de la técnica se utilizan sensores para determinar los parámetros indicados en la propuesta, sino que se utilizan los sensores para regular automáticamente la velocidad de la cinta, detenerla en caso de accidente, valorar el rendimiento deportivo y aplicaciones similares. Igualmente, en ningún documento se presenta un sistema deportivo computarizado integrado en una cinta de correr que permita adquirir, procesar, analizar y presentar en tiempo real la respuesta biomecánica de impactos de aceleración, así como otros parámetros espaciotemporales, sin necesidad de instrumentar manualmente a los corredores donde todos los procesos propios de adquisición y tratamiento de la información se procesen de manera automática y sin necesidad de la identificación de los corredores.
[0017] Los impactos de aceleración durante la carrera a pie han sido muy estudiados científicamente ubicando sensores de aceleración sobre el deportista, mayoritariamente en las zonas de tibia y cabeza. Igualmente, se ha comprobado que, facilitando a los corredores información, en tiempo real, de sus niveles de impacto de aceleración, éstos han sido capaces de reducir las magnitudes máximas de aceleración, así como las posibles asimetrías en la distribución de impactos de aceleración entre piernas, haciendo la técnica de carrera más eficiente o económica. Este proceso de retroalimentación es conocido como biofeedback, siendo posible aportarlo de manera auditiva o visual. La implementación de biofeedback es una medida efectiva para reducir los impactos, las asimetrías y mejorar la economía de carrera. El biofeedback permite a los corredores mejorar la respuesta biomecánica y prevenir posibles lesiones deportivas. Sin embargo, con la tecnología actual, la implementación de este método implica (a) instrumentar manualmente a los corredores con sensores de aceleración y (b) desarrollar aplicaciones externas que permitan conectar mediante cable o vía inalámbrica dichos acelerómetros, provocando que el biofeedback se convierta en un recurso tecnológico interesante, pero de difícil utilización. Es por ello por lo que sólo los centros especializados en biomecánica deportiva han sido capaces de aplicar dichos procedimientos, dificultando a la población general de corredores el acceso a sistemas de estas características.
[0018] En el estado de la técnica se desconoce una cinta de correr que integre sensores de acelerometría para el biofeedback del corredor que no emplee sensores de acelerometría que deban fijarse en las extremidades de los corredores, lo cual complica mucho el uso práctico de los mismos, limitándose a estudios experimentales o científicos con un número reducido de sujetos. En concreto, los sensores del estado de la técnica se fijan con cinta a las extremidades transmitiendo por cable la señal a una unidad de recogida de datos. Esta unidad envía posteriormente los datos mediante algún protocolo inalámbrico a un equipo de computación que permite analizar dichos datos.
Normalmente el análisis se realiza de forma off-line, lo que impide un estudio en tiempo real que proporcione el biofeedback indicado anteriormente. Además, la realización de ejercicio físico de carrera con los sensores fijados al corredor presenta una gran incomodidad: presión de la cinta de fijación, cables colgando de unión de los sensores a la unidad de captura de datos, fijación y peso de la unidad de datos portable durante la carrera. Esto hace que no sea cómodo para un usuario común el uso de estos dispositivos en la actividad de carrera habitual.
[0019] Igualmente, el proceso de adquisición, procesado, análisis y presentación de los datos en tiempo real genera dificultades por las limitaciones tecnológicas y procedimentales propias de los sistemas deportivos computarizados. Siendo de esta forma imposible facilitar el acceso a dicha información a cualquier tipo de corredor, ya sea profesional o recreacional por las limitaciones que existen en cuanto a la necesidad de profesionales que ayuden en la colocación de los acelerómetros y en los procesos de adquisición, procesado, análisis y presentación en tiempo real de la respuesta biomecánica de los impactos de aceleración durante la carrera.
[0020] El documento WO2012/104767 A2 da a conocer un aparato para localizar el punto de impacto de un cuerpo sobre una superficie que comprende un medio de detección adaptado para detectar las ondas de presión generadas por la interacción de dicho cuerpo con dicha superficie, y una unidad de procesamiento conectada de manera operativa a dicho medio de detección; el medio de detección y la unidad de procesamiento están configurados para detectar y procesar valores de potencia asociados a dichas ondas de presión con el fin de calcular la posición de dicho punto de impacto en función de los valores de potencia mencionados. Asimismo, se describe el método relacionado.
[0021] El documento DE102012011623A1 da a conocer un dispositivo que comprende una correa sin fin giratoria con una unidad de evaluación. El sistema integrado de control de una cinta de correr y de transductores de fuerza permite el cálculo de los parámetros de movimiento y carrera. Los parámetros de la cinta de correr se incorporan directamente en la fórmula para calcular los parámetros de movimiento y carrera. El peso corporal tras la medición, al principio del análisis, permite calcular el consumo de energía actual. La ubicación del transductor de fuerza se selecciona de manera alternativa.
[0022] El documento EP2308373A1 se refiere a un aparato para analizar la marcha de una persona, que comprende: una cinta de correr que presenta una cinta transportadora guiada sobre al menos dos rodillos, donde el lado de superficie de la cinta transportadora es un área de pisada y presentando una estructura que rodea al menos parcialmente la cinta transportadora; un codificador para determinar la velocidad de la cinta transportadora; un plato de presión situado bajo el área de pisada de la cinta transportadora que comprende una serie de sensores de presión; al menos un sensor de fuerza; medios electrónicos adaptados para leer los valores de distribución de presión de la serie de sensores de presión y valores de fuerza del al menos un sensor de fuerza; y analizar medios adaptados para sincronizar los valores de distribución de presión y los valores de fuerza.
[0023] Por último, el documento US2016166879A1 da a conocer un aparato de cinta de correr que mide los parámetros de marcha utilizando cuatro o menos celdas de carga. Este aparato de análisis de marcha comprende tres y, preferiblemente, cuatro sensores de fuerza vertical dispuestos entre una cinta de correr y el suelo. Cuando una persona camina sobre la cinta transportadora de la cinta de correr, cada sensor de fuerza emite una señal electrónica proporcional a la carga sobre la estructura. Los sensores miden la carga cientos de veces por segundo y dichos datos, en combinación con la velocidad de la cinta transportadora de la cinta de correr, permiten a una unidad de procesamiento calcular muchos parámetros de marcha. Los cálculos resultantes se le muestran al médico clínico en formato numérico y gráfico. Debido, en gran medida, a los pocos números de sensores de fuerza, el aparato es relativamente económico en comparación con los aparatos de parámetros de marcha existentes y pueden actualizarse fácilmente en las cintas de correr existentes sustituyendo los soportes en tierra existentes de la cinta de correr por sensores de fuerza o apoyando la cinta de correr encima de una estructura que presenta sensores de fuerza integrados.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
[0024] Es un objeto de la presente invención proporcionar una cinta ergométrica para entrenamiento deportivo que permita la adquisición, el tratamiento, el análisis y la presentación de la respuesta biomecánica durante la carrera en tiempo real que supere las limitaciones descritas en el estado de la técnica anterior. Este objetivo se consigue por medio de la invención tal y como está definida en la reivindicación 1. Otros aspectos de la invención se describen en otras reivindicaciones independientes. En las reivindicaciones dependientes se definen realizaciones preferidas o particulares de los distintos aspectos que conforman la presente invención.
[0025] Es otro objeto de la presente invención el monitorizar la respuesta biomecánica fruto del contacto del pie con el suelo relacionado con los componentes de alta frecuencia y asociado con las lesiones deportivas. Esta monitorización facilita al deportista la información necesaria sobre su respuesta mecánica, dejando de lado los componentes activos relacionados con el rendimiento deportivo.
[0026] Es otro objeto de la invención utilizar la información previamente monitorizada para extraer otras variables de tipo espaciotemporal -frecuencia de carrera, longitudes de paso, asimetrías entre piernas u otras- que faciliten al deportista una visión rápida y sencilla de su respuesta biomecánica, permitiéndole ajustar su ejecución técnica y, de este modo, modular su respuesta con tal de prevenir lesiones asociadas a asimetrías o niveles excesivos de impactos de aceleración.
[0027] La presente invención facilita el registro, procesado, análisis y presentación/visualización de los impactos de aceleración en tiempo real mediante el empleo de sensores de acelerometría durante la carrera a pie sobre una cinta ergométrica. Además, el empleo de un sistema computarizado de análisis de los impactos de aceleración, esto es, la aplicación de biofeedback concurrente, permite adaptaciones involuntarias en los corredores, generándoles beneficios como son la reducción de los impactos y de sus aceleraciones, así como la mejora de la economía de carrera, entre otras acciones. Además, mediante estas señales de acelerometría, es posible el cálculo de otros parámetros que permiten estimar otros defectos en la carrera. Asimismo, en el futuro será posible el estudio automático de los datos de acelerometría utilizando análisis masivo de datos (Big Data) y aprendizaje automático (Machine Learning).
[0028] Más concretamente, en la presente invención el sistema informático está integrado en una cinta de correr y no emplea sensores que deban fijarse en las extremidades de los corredores. Además, el sistema informatizado integrado en la cinta de correr permite ofrecer al usuario datos fiables e instantáneos del estrés mecánico que recibe mientras corre sin necesidad de instrumentación adicional en el deportista. Todo ello, a través de la adquisición, el tratamiento, el análisis y la presentación de la respuesta biomecánica durante la carrera en tiempo real. Para ello, la presente invención incluye una unidad de adquisición y procesamiento de las señales de los sensores, un sistema de proyectado/visionado, una interfaz para controlar las variables de la cinta ergométrica (velocidad e inclinación) y de dos a cuatro sensores de aceleración, no excluyendo otros sensores que registren la respuesta pasiva ante un impacto con el suelo durante la carrera (p.ej. sensores dinamométricos).
[0029] La unidad de adquisición y procesamiento llevará programado un sistema que permitirá la captura y tratamiento de los datos de las señales recibidas, generadas por el impacto que provoca el corredor sobre la cinta durante la carrera. La unidad recogerá la información proveniente de los sensores (señal de aceleración) y de la cinta ergométrica, introducida previamente por el corredor en la interfaz (velocidad de la cinta, inclinación y características biofísicas que haya introducido el corredor en el sistema). La interfaz servirá para manipular la velocidad e inclinación de la cinta ergométrica, así como para la introducción de las características biofísicas de los corredores, no siendo obligatorio ni excluyente la no inclusión de dicha información.
[0030] El sistema de proyectado/visionado servirá para representar la información recogida de los sensores instalados en la cinta ergométrica y las variables calculadas a partir de estas señales, facilitando retroalimentación visual al usuario a través de una interfaz gráfica en una pantalla asociada con la cinta.
[0031] Los sensores (en una realización práctica serán dos, en otra realización práctica será cuatro) serán instalados firmemente bajo la cinta ergométrica de manera solidaria con la tabla sobre la cual corren los atletas. Estos sensores irán conectados con cable directamente a la unidad de adquisición y procesamiento, permitiendo ser alimentados por la misma unidad, sin necesidad de batería con su necesaria carga externa periódica por parte del usuario.
[0032] La presente invención describe una forma de superar las limitaciones de los sistemas de medida de acelerometría actuales para proporcionar biofeedback a los usuarios donde los sensores de acelerometría están en la propia cinta ergométrica y donde las señales se procesan dentro del mismo dispositivo. Esto supone varias ventajas significativas: (a) no es necesaria la colocación de sensores en el propio corredor, simplificando notablemente la medición de las señales en todo momento y obteniendo retroalimentación sobre la carrera de forma instantánea; (b) no es necesaria experiencia sobre la colocación y uso de los sensores ya que la cinta ergométrica proporcionaría todo lo necesario para la medición, procesado y retroalimentación al usuario sobre sus parámetros de carrera; (c) se incrementa la comodidad del usuario, puesto que el usuario no necesitaría portar ningún sensor ni equipo de captura wearable; (d) la precisión en la medida podría ser uniforme, puesto que estos sensores pueden ser calibrados durante el proceso de fabricación proporcionando medidas uniformes durante todo el uso del dispositivo; (e) el equipo de procesado puede estar incluido en la propia cinta ergométrica, siendo innecesario otro equipo exterior de cálculo; (f) el sistema de biofeedback se puede integrar en la propia cinta ergométrica, aprovechando la pantalla táctil, habitual en este tipo de dispositivos; (g) no será necesaria la recarga energética de los sensores ni del sistema ya que los sensores estarán conectados a la unidad de tratamiento y ésta estará alimentada por la corriente eléctrica propia de la cinta; (h) permite analizar en tiempo real los impactos de aceleración que recibe el corredor mientras corre sobre la cinta; (i) la unidad de tratamiento detectará mediante el análisis de las señales registradas las asimetrías en las variables espaciotemporales y de impactos de aceleración; (j) el sistema no requerirá para su correcto funcionamiento la identificación previa de los corredores ya que el sistema estará integrado firmemente en la cinta rodante; (k) el sistema implementará el tratamiento online de los datos masivos para la detección de patrones y corrección mediante aprendizaje automático (Machine Learning).
[0033] La presente invención, definida por sus reivindicaciones, ofrece al usuario datos fiables e instantáneos del estrés mecánico que recibe mientras corre o camina. Los datos están procesados automáticamente, sin necesidad de instrumentación adicional en el deportista y ofreciendo la información de forma gráfica directamente integrada en la pantalla del tapiz rodante. Entre la información básica que se proporciona, la presente invención procesa los impactos máximos de cada pierna, así como la diferencia entre los impactos en ambas piernas.
[0034] De esta forma, mediante la representación visual y auditiva a través de gráficas y mensajes o alertas sonoras, cada usuario conocerá el estrés mecánico recibido mientras corre o camina o si está bien repartida la recepción del impacto entre ambas piernas. Si no fuera así y el impacto recibido fuese demasiado excesivo y/o la diferencia de impacto entre pierna derecha e izquierda sobrepase cierto umbral, el sistema informará al usuario para que intente reducir estos parámetros. Con ello, se consigue que los impactos o el estrés recibido durante una actividad tan practicada y beneficiosa para la salud como la carrera sean de menor severidad y con mejor reparto bilateral de la carga, convirtiendo la práctica de la carrera de los usuarios más segura y eficiente.
[0035] A lo largo de la descripción y de las reivindicaciones, la palabra «comprende» y sus variantes no pretenden excluir otras características técnicas, componentes o pasos. Para los expertos en la materia, otros objetos, ventajas y características de la invención se desprenderán en parte de la invención y en parte de la práctica de la invención. Los siguientes ejemplos y dibujos se proporcionan a modo de ilustración y no se pretende que restrinjan la presente invención. Además, la invención cubre todas las posibles combinaciones de realizaciones particulares y preferidas aquí indicadas.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
[0036] A continuación, se pasa a describir de manera muy breve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la invención y que se relacionan expresamente con una realización de dicha invención, que se ilustra como un ejemplo no limitativo de ésta.
La FIG.1 muestra un diagrama de bloques simplificado del sistema integrado de recogida, procesado, análisis y visualización integrado en la cinta ergométrica para entrenamiento deportivo que es el objeto de la presente invención.
La FIG.2 muestra una vista en perspectiva de la cinta ergométrica para entrenamiento deportivo objeto de la presente invención. La FIG.3 muestra una vista en alzado de la cinta de la FIG.2 donde se ha eliminado una de las cubiertas laterales para poder observar mejor los elementos internos de la cinta. La FIG.4 muestra una vista en planta de la cinta de las figuras 2 y 3 donde se han retirado las cubiertas, protecciones y cinta, pudiéndose observar la disposición de los sensores sobre el tapiz con una realización con cuatro sensores. La FIG.5 muestra la misma imagen que la FIG.4 pero solo con dos sensores.
La FIG.6 muestra una vista de la primera pieza soporte del sensor MEMS que forma parte del sistema objeto de la presente invención. La FIG.7 muestra una vista en planta de la segunda pieza soporte del sensor MEMS que forma parte del sistema objeto de la presente invención.
La FIG.8 muestra un diagrama de bloques ilustrativo del método que implementa el sistema integrado de recogida, procesado, análisis y visualización instalado en la cinta ergométrica para entrenamiento deportivo que es el objeto de la presente invención.
La FIG.9 muestra un diagrama de bloques que ilustra el algoritmo de cálculo ejecutado por la unidad de procesamiento que está integrado en la cinta ergométrica para entrenamiento deportivo que es el objeto de la presente invención.
Las FIG.10 y FIG.11 muestran, respectivamente, las señales de acelerometría procedentes de cada sensor (para la opción con dos sensores) con indicación del paso dominante y la transformada al dominio de la frecuencia de dichas señales de acelerometría para la obtención de los armónicos principales y sus asimetrías entre pasos izquierdos y derechos.
DESCRIPCIÓN DE UN MODO DE REALIZACIÓN DE LA INVENCIÓN
[0037] Tal y como se puede observar en las figuras adjuntas, el objeto de la invención es una cinta ergométrica (200) para entrenamiento deportivo que integra un sistema (100) configurado para la recogida, procesado, análisis y visualización de la respuesta biomecánica del deportista durante la carrera a pie sobre la cinta ergométrica (200). El sistema (100) ejecuta un método o procedimiento (700) para la recogida, procesado, análisis y visualización de la respuesta biomecánica del deportista durante la carrera a pie sobre la cinta ergométrica (200).
[0038] Una de las ventajas de la cinta ergométrica (200) de la presente invención es que los sensores de aceleración MEMS (101) están fijados mediante unos soportes (300) a la propia cinta ergométrica (200), no siendo necesario instrumentar al deportista con sensores externos y permitiendo la evaluación y/o práctica del deporte con el aporte de información de la respuesta biomecánica de la actividad realizada a cualquier tipo de persona -y no necesariamente a un profesional encargado de su interpretación- a través de una pantalla (206) que está dispuesta en la propia cinta ergométrica. Además, la unión mediante cables (102) de los sensores de aceleración MEMS (101) con una unidad de captura de datos (103) y con una unidad de procesado de datos (104) habilita la alimentación eléctrica del conjunto del sistema (100) haciendo innecesario el uso de otras fuentes de alimentación, como baterías alternativas.
[0039] La cinta ergométrica (200) objeto de la invención comprende un tapiz rodante estándar en el que se han instalado un conjunto de sensores de aceleración MEMS (101) integrados cada uno de los sensores (101) en un único soporte o fijación (300). El soporte (300) se describirá posteriormente con más detalle en referencia a la FIG.6 y FIG.7
[0040] La cinta ergométrica (200) incluye una superficie plana (211) generalmente un tablero de madera de alta densidad sobre el que desliza un tapiz rodante (212). Esta superficie plana (211) se une mediante amortiguadores (213) a la estructura de la cinta ergométrica (200) y recibe los impactos del corredor durante el uso de la cinta ergométrica (200). El tapiz rodante (212) es una cinta sin fin que pasa por encima y por debajo de la superficie plana (211) y se conecta a un motor en la parte anterior y a un eje con sistema de tensado en la parte posterior. Entre la superficie plana (211) y la parte inferior del tapiz (212) -que se desplaza en sentido inverso a la parte superior- existe un espacio donde se colocan los sensores de aceleración MEMS (101). Los sensores de aceleración MEMS (101) están solidariamente unidos con la superficie plana (211) mediante los citados soportes (300). Los sensores de aceleración MEMS (101) y su respectivo cableado (102) están situados en el espacio comprendido entre la parte superior e inferior de la superficie plana (211) y el retorno del tapiz rodante (212), como mejor se observa en las FIG.2 a FIG.5.
[0041] El diseño de los soportes (300) permite que la energía generada durante el impacto del pie del corredor sobre la superficie plana (211) de la cinta (200) sea captada por los sensores de aceleración MEMS (101) registrándose como una aceleración positiva en los sensores (101) e inversamente proporcional a la sufrida en las extremidades del corredor.
[0042] A pesar de que la superficie plana (211) es un tablero de alta densidad que genera que la energía del impacto del corredor sobre la cinta (200) se transmita en gran medida a toda su superficie, la aceleración vertical sufrida en la superficie plana (211) será mayor en la zona que esté próxima a la zona de aterrizaje del corredor. Por este motivo, la inclusión de varios sensores de aceleración MEMS (101) en la superficie plana (211) permite determinar la aceleración sufrida en cada zona de dicha superficie plana (211) y, por tanto, la aceleración sufrida en cada pierna (derechaizquierda) de forma independiente.
[0043] La presente invención propone dos realizaciones prácticas para el empleo de los sensores de aceleración MEMS (101). En la primera realización práctica (FIG.4) se incluyen cuatro sensores de aceleración MEMS (101) distribuidos dos a dos en la parte anterior y en la parte posterior de la superficie plana (211). Cada par de sensores de aceleración MEMS (101) se sitúan a una distancia equidistante entre el centro y el lateral (izquierdo o derecho) de la superficie plana (211). Esta realización práctica con cuatro sensores permite registrar las señales de acelerometría en el aterrizaje y despegue de cada pierna (derecha o izquierda) permitiendo analizar estos parámetros en el procesado de señal anterior.
[0044] Por otra parte, es posible el empleo de una configuración más sencilla (FIG.5), con el uso de dos sensores de aceleración MEMS (101) colocados éstos en la parte anterior de la superficie plana (211), también situados entre los bordes y el centro de éste. Esta configuración permite registrar sólo las señales de acelerometría en el aterrizaje de cada pierna de forma independiente. Aunque el número de señales es menor, reduce la complejidad y coste del sistema y es igualmente válido para la obtención de ciertos parámetros.
[0045] Tal y como se ha indicado anteriormente, cada sensor de aceleración MEMS (101) está situado en un único soporte (300) formado por dos piezas (301,302) unidas entre sí (FIG.6 y FIG.7). La primera pieza (301) consiste en un soporte propiamente dicho, donde queda alojado el sensor de aceleración MEMS (101) -no mostrado en la FIG.6- en el puente (301a) formado para habilitar el paso de la superficie plana cuya aceleración se desea medir. Así, la pieza permite la inserción del sensor de aceleración MEMS (101) permitiendo la salida de los cables (102) de medida y aceleración. La primera pieza (301) impide, además, que el sensor de aceleración MEMS (101) pueda moverse ante movimientos del objeto -la cinta ergonométrica (200)- al que va unido. Asimismo, debido a su rigidez, su movimiento es solidario con la superficie, registrando la aceleración de esta superficie en los tres ejes cartesianos.
[0046] Con tal de evitar la flexión del puente (301a) en el atornillado (301b) y para evitar que con el movimiento y golpes de la superficie pueda desplazarse el sensor de aceleración MEMS (101) e incluso producirse la separación del sensor de aceleración MEMS (101) del soporte (300), se añade a este soporte una pieza de ajuste rectangular (302) mostrada en la FIG. 7 y que se introduce en la parte derecha del soporte (300), quedando firme al atornillar (302a) el soporte a la superficie. De esta forma, el sensor de aceleración MEMS (101) queda firme entre la parte izquierda de la primera pieza (301) y la pieza de ajuste rectangular (302).
[0047] La FIG.8 muestra el funcionamiento general del sistema (100) configurado para la recogida, procesado, análisis y visualización de la respuesta biomecánica del deportista durante la carrera a pie sobre la cinta ergométrica (200). Por tanto, el sistema (100) configurado para la recogida, procesado, análisis y visualización de la respuesta biomecánica del deportista durante la carrera a pie sobre una cinta ergométrica (200) comprende, al menos, una memoria, una unidad de procesado de datos (104), una pantalla (206), una unidad de captura de datos (103) y una pluralidad de sensores MEMS (101) fijados mediante unos soportes (300) a la cinta ergométrica (200), así como un programa o programas que incluyen una pluralidad de instrucciones que, cuando son ejecutadas por la unidad de procesamiento (104) hacen que el sistema ejecute el método descrito en la FIG.8.
[0048] Una de las ventajas del sistema (100) es que no requiere la introducción de los datos personales de los deportistas (201) pero no excluye que si el deportista incluye dichos parámetros (por ejemplo, variables como masa, estatura, sexo u otras), la unidad de procesado (104) pueda posteriormente transmitirlos. Al no ser necesaria la introducción de los parámetros, cualquier usuario podrá poner en marcha (202) la cinta ergométrica (200) configurando la velocidad y la inclinación deseadas (203).
[0049] Los sensores de aceleración MEMS (101) dispuestos en sus respectivos soportes (300) transmiten mediante una conexión cableada (102) los datos sin procesar a la unidad de captura de datos (103) que comprende, a su vez, un microcontrolador con varios puertos para el envío y recepción de datos, una memoria o memorias y un programa o programas que comprenden una pluralidad de instrucciones que, cuando son ejecutadas por el microcontrolador hacen que la unidad de captura de datos (103) ejecute los siguientes procesos: (a) inicializa y calibra los sensores de aceleración MEMS (101) colocados en sus respectivos soportes (300) al inicializar la cinta ergométrica (200) y al comenzar cada carrera (204); (b) filtra (208) las señales (207) enviadas por cada uno de los sensores de aceleración MEMS (101) para minimizar el ruido e interferencias; (c) sincroniza temporalmente (208) las señales de acelerometría de los sensores de aceleración MEMS (101) para su envío (209) de forma conjunta y agrupada a la unidad de procesado (104); y (d) monitoriza (213) los datos de los sensores de aceleración MEMS (101) para solicitar su reinicio en caso de problema o fallo en las lecturas de alguno de ellos.
[0050] El flujo de datos de las señales de acelerometría previamente filtradas en la unidad de captura de datos se envía de forma conjunta y síncrona (209) a una unidad de procesado (104). La unidad de procesado (104) recibe la información (210) y está configurada como puede ser un procesador independiente o puede ser emulado por los procesos del sistema de control (205) de la cinta ergométrica (200).
[0051] En caso de que sea independiente, el sistema del control (205) de la cinta ergométrica (200) debe proporcionar (211) a la unidad de procesado (104) ciertos parámetros como, por ejemplo, la velocidad o la inclinación de la cinta (200), necesarios para el cálculo (212) correcto de los valores mostrados en la retroalimentación de información al corredor o biofeedback.
[0052] La unidad de procesado (104) recibe los datos (210) de la unidad de captura de datos (103) y del sistema de control (205) de la cinta ergométrica (200), integra los datos (211), analiza los datos (212) y transmite (213) todos los parámetros de interés generados a partir de las señales de acelerometría de los sensores de aceleración MEMS (101) y de los parámetros de control de la cinta ergométrica (200). Entre otros, y de forma no limitativa, la unidad de procesado (104) determina al menos: la distancia de paso en metros; la duración del paso en segundos; la frecuencia de paso en pasos por minuto o ppm; la aceleración por impacto en g; los índices de asimetría de impactos (%); los índices de asimetría de distancia (%); y/o los indicadores sobre la pierna que presenta un mayor o menor nivel de cada una de las variables.
[0053] La FIG.9 muestra el proceso de cálculo de los diferentes parámetros ejecutado por el sistema de control (205) de la cinta ergométrica (200) emulando la unidad de procesado (104). Todos ellos parten de las señales de acelerometría capturadas por los sensores de aceleración MEMS (101), que han sido filtradas (208) y enviadas (209, 901) por la unidad de captura de datos (103) a la unidad de procesado de datos (104). Este esquema está particularizado al sistema con dos sensores de acelerometría MEMS (101) mostrado en la FIG.5 pero es extensible al sistema dotado de cuatro sensores de acelerometría MEMS (101) mostrado en la FIG.4.
[0054] A partir de las señales de acelerometría AcL y AcR procedentes de los sensores de aceleración MEMS izquierdo (AcL) y derecho (AcR) se calculan los parámetros de interés. En primer lugar, se detectan los picos de los pasos en cada una de las señales (902). Dado que cada señal de acelerometría captura los pasos izquierdos y derechos, en primer lugar, se discriminan los pasos correspondientes a cada sensor (902) y se eliminan los pasos correspondientes a la señal opuesta (903). Así, la señal AcL’ sólo tendrá en cuenta los pasos del pie izquierdo y la señal AcR’ sólo tendrá en cuenta los pasos del pie derecho.
[0055] A continuación, se calculan los valores de los picos máximos izquierdo (p_L) y derecho (p_R) de acelerometría de cada paso (904). La FIG.10 muestra las dos señales de acelerometría (p_L y p_R), mostrando en cada una de ellas, los pasos correspondientes a dicho sensor y que serán utilizadas en el resto de las etapas de cálculo (905-907) y (909-912).
[0056] A partir de las señales AcL', AcR', p_L y p_R se obtiene (905) la duración media de los pasos para la pierna izquierda (d_m_L) y derecha (d_m_R) así como la asimetría entre ambas piernas (d_m_A). De forma similar se calcula (906) la frecuencia de pasos por minutos para la pierna izquierda (s_m_L) y derecha (s_m_R) y la asimetría (s_m_A). Posteriormente se calcula (907) el valor medio de la aceleración media medido en (g) de cada paso s_a_L y s_a_R, y su asimetría s_a_A,
[0057] Para el cálculo (909) de la distancia media de pasos s_1_L y s_1_R, y su asimetría s_1_A es necesaria la velocidad de la cinta t_s, que es proporcionada (908) por parte del sistema de control (205) de la cinta ergométrica (200).
[0058] El resto de los parámetros de interés son calculados en el dominio de la frecuencia. En primer lugar, se procesan (en ventanas) cada uno de los pasos en cada señal para garantizar que todos los pasos tengan igual longitud en número de muestras (910) y resulten en una resolución espectral idéntica. Las señales procesadas en ventanas w_AcL' y w_AcR' se trasladan (911) al dominio de la frecuencia mediante la transformada de Fourier, obteniendo F_AcL' y F_AcR'. La FIG.11 muestra estas dos señales en el dominio de la frecuencia. A partir de estas señales F_AcL' y F_AcR' se determinan (912) los armónicos más significativos de la carrera y la asimetría entre ambos pies.
[0059] Finalmente, se muestra (913) al corredor en la pantalla (206) de la cinta ergométrica (200) la información en tiempo real sobre la asimetría y otros parámetros de carrera con el fin de generar un biofeedback positivo. De igual forma, los datos se envían a través de una red de comunicaciones a un servidor (105) para un posterior estudio, utilizando análisis masivo de datos, o bien para ser consultados mediante un dispositivo externo a la cinta ergométrica (200) como un dispositivo portátil o un computador (106).
[0060] En resumen, los diferentes parámetros descritos se calculan para la pierna derecha, izquierda, valor medio y se determina el valor de asimetría entre ambas piernas. Los parámetros se sintetizan y se muestran de forma gráfica utilizando la pantalla de la cinta ergométrica (206), proporcionando al corredor el biofeedback descrito anteriormente. Igualmente, en función de la información aportada por el usuario a la cinta ergométrica (edad, masa, talla, o cualquier otro) y la velocidad de carrera/marcha seleccionada, se calcularán los rangos saludables de impacto/aceleración en base a la evidencia científica disponible. De esta forma, en caso de que el usuario sobrepasara dichos niveles, el propio sistema le mostraría su gráfica de aceleración junto con un indicador que le informe que debe intentar reducir los niveles de impacto/aceleración (biofeedback).
[0061] Tanto las señales de acelerometría como los parámetros calculados en cada sesión de entrenamiento se envían vía Internet a un servidor (105) junto con los datos del usuario. Esto permite que usuario pueda posteriormente descargar sus datos en cualquier cinta y de esta forma analizar la evolución de su técnica de carrera a lo largo del tiempo. De igual forma, estos datos pueden ser descargados y visualizados mediante un computador o dispositivo portátil (106), posibilitando que el usuario pueda tener acceso siempre al estudio de sus parámetros aumentado de esta forma la mejora en su carrera. Asimismo, al disponer en el servidor de un repositorio de datos procedentes de múltiples usuarios, es posible realizar un estudio masivo de los datos (Big Data) permitiendo la obtención de nuevos parámetros o estimaciones en la evolución del corredor aprendiendo de éste (mediante el uso de técnicas de Machine Learning). Esta información se puede mostrar en la propia pantalla del tapiz rodante, o bien el dispositivo electrónico del usuario.
Funcionalidad como sensor de alto rango dinámico (HDR)
[0062] Uno de los problemas que se plantean ante la medida de señales de acelerometría para esta aplicación es el rango máximo de amplitud de las señales según el usuario del sistema esté andando (menor amplitud de la señal de acelerometría) o corriendo (mayor amplitud de la señal de acelerometría). Esto obliga a un ajuste del margen dinámico del sensor al caso máximo (usuario corriendo), provocando una baja resolución de los sensores cuando el usuario está andando sobre el tapiz.
[0063] Una segunda funcionalidad consiste en la duplicación de sensores con el objetivo de aumentar el margen dinámico en las señales de aceleración medida en el tapiz. En este caso, se dispone de dos conjuntos de sensores leyendo de forma simultánea. Un conjunto se ajusta para trabajar con aceleraciones pico de gran valor y otro para niveles de aceleración menores. Todos los sensores se calibrarán de forma precisa.
[0064] Siempre se mide de los sensores de menor valor máximo (los cuales tienen mayor precisión) y en caso de que por la actividad del deportista se produzca una saturación de la medida (superación del umbral máximo del sensor) durante un período de tiempo, se pasará a las lecturas de los sensores de mayor umbral, permitiendo un alto rango dinámico (HDR) en las señales de acelerometría medidas.

Claims (16)

REIVINDICACIONES
1. Una cinta ergométrica (200) para entrenamiento deportivo que comprende una pantalla (206), un sistema de control (205) y un sistema (100) configurado para la recogida, procesado, análisis y visualización de la respuesta biomecánica del deportista durante la carrera a pie sobre la cinta ergométrica (200);
donde el sistema (100) comprende, al menos,
(a) una pluralidad de sensores (101) fijados mediante unos soportes (300) a la cinta ergométrica (200) conectados con una unidad de captura de datos (103);
(b) una unidad de procesado de datos (104) que comprende, a su vez, un procesador y una memoria o memorias que almacenan un programa o programas que incluyen instrucciones que, cuando son ejecutadas por el procesador, hacen que la unidad de procesado de datos (104):
(b.1) reciba los datos de la unidad de captura de datos (103) y del sistema de control (205) de la cinta ergométrica (200);
(b.2) genere una pluralidad de parámetros relacionados con el ejercicio físico realizado sobre la cinta ergométrica (200) por un usuario; donde dichos parámetros relacionados con el ejercicio realizado sobre la cinta ergométrica (200) por el usuario se calculan para la pierna derecha, pierna izquierda, valor medio de ambas piernas y valor de asimetría entre ambas piernas; y
(b.3) sintetizar y mostrar de forma gráfica los parámetros generados en (b.2) en forma de bucle mediante la pantalla (206) de la cinta ergométrica (200);
donde la unidad de captura de datos (103) comprende además:
un microcontrolador con varios puertos para el envío y recepción de datos, una memoria o memorias y un programa o programas que comprenden una pluralidad de instrucciones caracterizada por que:
los sensores son sensores de aceleración MEMS; y
las instrucciones,
cuando son ejecutadas por el microcontrolador, hacen que la unidad de captura de datos (103):
inicialice y calibre los sensores de aceleración MEMS (101) colocados en sus respectivos soportes (300) al inicializar la cinta ergométrica (200) y al comenzar cada carrera (204);
filtre y sincronice temporalmente (208) las señales de acelerometría enviadas por cada uno de los sensores de aceleración MEMS (101) para minimizar el ruido y las interferencias y para su envío (209) de forma conjunta y agrupada a la unidad de procesado de datos (104); y monitorice los datos de los sensores de aceleración MEMS (101) para solicitar su reinicio en caso de problema o fallo en las lecturas de alguno de ellos.
2. La cinta ergométrica (200) de la reivindicación 1 que comprende, además, un programa o programas con instrucciones que, cuando son ejecutadas por un procesador hacen que la unidad de procesado de datos (104) envíe los parámetros generados en (b.2) a un servidor externo (105) o a un dispositivo externo (106).
3. La cinta ergométrica (200) de una cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2 donde la unidad de procesado de datos (104) está emulada en el sistema de control (205) de la cinta ergométrica (200).
4. La cinta ergométrica (200) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde los sensores de aceleración MEMS (101) están dispuestos en sus respectivos soportes (300) y transmiten mediante una conexión cableada (102) los datos sin procesar a la unidad de captura de datos (103).
5. La cinta ergométrica (200) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde el soporte (300) de los sensores de aceleración MEMS (101) comprende dos piezas (301,302) unidas entre sí, donde la primera pieza (301) está configurada como soporte físico del sensor (101) y la segunda pieza (302) es una pieza rectangular atornillada sobre el conjunto formado por la primera pieza (301) y el sensor (101).
6. La cinta ergométrica (200) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5 que comprende dos sensores de aceleración MEMS (101) situados en la parte anterior de una superficie plana (211) dispuesta entre el camino de ida y retorno del tapiz rodante (212) de la cinta ergométrica (200) y situados entre los bordes y el centro de dicha superficie plana (211).
7. La cinta ergométrica (200) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5 que comprende cuatro sensores de aceleración MEMS (101) distribuidos dos a dos en la parte anterior y en la parte posterior de una superficie plana (211) dispuesta entre el camino de ida y retorno del tapiz rodante (212) de la cinta ergométrica (200); y donde cada par de sensores de aceleración MEMS (101) se sitúan a una distancia equidistante entre el centro y el lateral (izquierdo o derecho) de la superficie plana (211).
8. Un método de recogida, procesado, análisis y visualización de la respuesta biomecánica del deportista durante la carrera a pie sobre una cinta ergométrica (200) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 que comprende las etapas de:
inicializar y calibrar los sensores de aceleración MEMS (101) colocados en sus respectivos soportes (300) al inicializar la cinta ergométrica (200) y al comenzar cada carrera (204);
filtrar (208) las señales (207) enviadas por cada uno de los sensores de aceleración MEMS (101) para minimizar el ruido y las interferencias;
sincronizar temporalmente (208) las señales de acelerometría de los sensores de aceleración MEMS (101) para su envío (209) de forma conjunta y agrupada a la unidad de procesado (104);
y donde la unidad de procesado (104) recibe los datos (210) de la unidad de captura de datos (103) y del sistema de control (205) de la cinta ergométrica (200), integra los datos (211), analiza los datos (212) y transmite (213) todos los parámetros de interés generados a partir de las señales de acelerometría de los sensores de aceleración MEMS (101) y de los parámetros de control de la cinta ergométrica (200).
9. El método de acuerdo con la reivindicación 8 que comprende, además, la etapa de monitorizar (213) los datos de los sensores de aceleración MEMS (103) para solicitar su reinicio en caso de problema o fallo en las lecturas de alguno de ellos.
10. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 8 o 9 donde la unidad de procesado (104) determina al menos: la distancia de paso en metros; la duración del paso en segundos; la frecuencia de paso en pasos por minuto o ppm; la aceleración por impacto en g; los índices de asimetría de impactos (%); los índices de asimetría de distancia (%); y/o los indicadores sobre la pierna que presenta un mayor o menor nivel de cada una de las variables.
11. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10 donde a partir de las señales de acelerometría (AcL y AcRj procedentes de los sensores de aceleración MEMS (101) izquierdo (AcL) y derecho (AcR) se calculan los parámetros de interés en la unidad de procesado de datos (104), de tal forma que se detectan los picos de los pasos en cada una de las señales, se discriminan los pasos correspondientes a cada sensor (902) y se eliminan los pasos correspondientes a la señal opuesta (903), de tal forma que una señal de acelerometría (AcL') sólo tendrá en cuenta los pasos del pie izquierdo y una señal de acelerometría (AcR') sólo tendrá en cuenta los pasos del pie derecho.
12. El método de acuerdo con la reivindicación 11 que comprende calcular los valores de los picos máximos izquierdo (p_L) y derecho (p_R) de acelerometría de cada paso (904); y donde a partir de las señales de acelerometría izquierda (AcL'), derecha (AcR'), picos máximos izquierdos (p_L) y picos máximos derechos (p_R) se obtiene (905) la duración media de los pasos para la pierna izquierda (d_m_L) y derecha (d_m_R) así como la asimetría entre ambas piernas (d_m_A); y donde, además, se calcula (906) la frecuencia de pasos por minutos para la pierna izquierda (s_m_L) y derecha (s_m_R) y la asimetría (s_m_A); y donde, además, se calcula el valor medio de la aceleración media medido en (g) de cada paso izquierdo (s_a_L) y derecho (s_a_R), y su asimetría (s_a_A).
13. El método de acuerdo con la reivindicación 12 donde para el cálculo (909) de la distancia media de pasos izquierdos (s_1_L) y derechos (s_1_R), y su asimetría (s_1_A) es necesaria la velocidad de la cinta (t_s) que es proporcionada (908) por parte del sistema de control (205) de la cinta ergométrica (200).
14. El método de acuerdo con la reivindicación 13 donde se procesan cada uno de los pasos en cada señal para garantizar que todos los pasos tengan igual longitud en número de muestras (910) y resulten en una resolución espectral idéntica; y donde las señales procesadas en ventanas izquierda (w_AcL') y derecha (w_AcR') se trasladan (911) al dominio de la frecuencia mediante la transformada de Fourier, obteniendo la señal en el dominio de la frecuencia izquierda (F_AcL') y derecha (F_AcR').
15. El método de una de cualquiera de las reivindicaciones 8 a 15 que comprende la etapa de mostrar al corredor (913) en la pantalla (206) de la cinta ergométrica (200) la información en tiempo real sobre la asimetría y otros parámetros de carrera con el fin de generar un biofeedback positivo.
16. El método de acuerdo con una de cualquiera de las reivindicaciones 8 a 15 donde los datos se envían a través de una red de comunicaciones a un servidor (105) para un posterior estudio, utilizando análisis masivo de datos, o bien para ser consultados mediante un dispositivo externo (106) a la cinta ergométrica (200) como un dispositivo portátil o un computador.
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