venerdì 1 settembre 2023 · 0 min read
Misura e Monitoraggio delle Prestazioni Sportive
Il motto olimpico "Citius, Altius, Fortius" si traduce in "più veloce, più alto, più forte". Tecnologie come le piastre di forza e le stazioni isometriche rappresentano strumenti fondamentali per migliorare e recuperare le capacità fisiche. Queste tecnologie consentono di effettuare test biomeccanici su vari aspetti delle prestazioni sportive degli atleti, come valutazioni di base, recupero delle prestazioni, monitoraggio del carico e valutazione della potenza, della forza e della stabilità. L'azienda slovena SuperTrening ha cercato di potenziare i suoi servizi di allenamento e Dewesoft è intervenuta sviluppando dispositivi che forniscono dati obiettivi.
La tecnologia di misura è in grado di raccogliere ed elaborare dati oggettivi per la pianificazione di un allenamento di alta qualità. Per gli atleti d'elite, questa tecnologia può fare la differenza tra il successo ed il fallimento. La ricerca conferma l'importanza dei test per il monitoraggio dei progressi ed il confronto tra gli atleti, fornendo indicatori chiari delle prestazioni.
SuperTrening supporta atleti professionisti ed amatoriali nel raggiungimento della loro forma fisica ottimale. Nello sport di alto livello, ogni fattore che influenza il risultato finale è fondamentale. Allenarsi senza misure delle prestazioni e diagnosi è solo speculazione. I test e la misura delle prestazioni offrono una visione chiara delle abilità individuali e dello stato attuale, rivelando opportunità per il miglioramento delle prestazioni.
Lo sport è estremamente popolare e ben sviluppato in Slovenia. Ci sono sport di squadra come calcio, basket, pallavolo, hockey su ghiaccio e pallamano. Allo stesso tempo, ci sono anche sport individuali come l'arrampicata, lo sci, il salto con gli sci, l'atletica leggera, il ciclismo ed il tennis. Basta pensare alle stelle del ciclismo nei Grandi Giri, Primož Roglič e Tadej Pogačar.
Celje, sede di SuperTrening, è il secondo centro regionale più grande nella regione slovena di Štajerska, ma riveste un'importanza particolare come centro atletico del paese. La città è sede del primo club di atletica indipendente, del club di pallamano di Celje e di numerosi altri campioni olimpici e medagliati. Tra di essi, vi è Tim Mastnak, secondo classificato olimpico nello snowboard, che attualmente si allena e risiede a Celje.
Nel 2019, è stata inaugurata la palestra SuperTrening Tech (ST Tech) a Celje. Il team di specialisti esperti nella preparazione fisica vanta più di dieci anni di esperienza nell'allenamento di oltre 1.000 atleti di ogni livello. Attualmente, la palestra collabora con atleti di varie fasce d'età, dai bambini agli amatori fino ai professionisti di alto livello. Fornisce un ambiente ed uno spazio che promuovono il benessere, lo sforzo massimo ed il raggiungimento dei risultati.
Gestisco l'azienda insieme ai miei amici Domen Bremec e Robert Simonič. Abbiamo creato un ambiente che è professionale ma allo stesso tempo rilassato. Ci focalizziamo sulla forza e sul condizionamento degli atleti di alto livello, offriamo servizi di riabilitazione ed organizziamo anche seminari internazionali sulla formazione e la scienza dello sport.
Il nostro obiettivo principale è aiutare gli atleti che aspirano ad eccellere nella propria disciplina. La nostra assistenza comprende l'applicazione delle più recenti tecnologie ed approcci nella scienza dello sport, nella misura e nella diagnostica per valutare le metriche legate al rendimento sportivo, alla biomeccanica ed alla salute.
Servizi di Monitoraggio Atletico presso SuperTrening
Misure trasversali
SuperTrening effettua misure trasversali confrontando gli individui con i valori di riferimento disponibili. Ad esempio, confrontare un atleta della prima lega slovena con un atleta di livello Champions League. Questo approccio consente agli atleti di ottenere una visione chiara della loro condizione rispetto agli standard di fitness fisico più elevati a livello professionale.Misure longitudinali
SuperTrening effettua anche misure longitudinali, in cui l'atleta viene misurato periodicamente per monitorare con precisione i progressi. Dopo ogni misura delle prestazioni, forniamo consigli all'individuo riguardo ai prossimi passi dell'allenamento basati sui dati ottenuti. Inoltre, verifichiamo se l'allenamento sta procedendo nella direzione desiderata.
Feedback immediato
Su esercizi specifici, SuperTrening fornisce anche risposte immediate all'allenamento, fornendo un feedback individuale visualizzato attraverso il software DewesoftX. Questo consente agli atleti di apportare correzioni istantanee alle loro prestazioni in base al feedback basato sui dati. Nella pratica quotidiana, l'attenzione di SuperTrening è rivolta allo sviluppo di programmi di allenamento attentamente progettati che si adattano alle esigenze di ciascun individuo.
Otteniamo un quadro obiettivo del livello di prestazione fisica dell'atleta attraverso test e misure. Possiamo confrontare tali valori con i riferimenti presenti nei database e valutare i progressi al momento del retest. Il processo di testing segue questa procedura:
Un'analisi iniziale per determinare i test ed i parametri più importanti per progredire sul campo o nelle attività sportive,
La performance effettiva dei protocolli di test selezionati, ad esempio, salto, sprint, fitness o forza,
Analisi ed interpretazione dei risultati del test e
Consigliare linee guida per gli esercizi e programmi di allenamento per ulteriori lavori individuali e sviluppo dell'atleta seguendo le risposte all'allenamento.
Un Esempio - lo Snowboarder Tim Mastnak
Tra i più di 1.000 atleti in Slovenia ed all'estero che hanno già beneficiato dei nostri servizi ed attrezzature, figura anche Tim Mastnak, vice campione olimpico nello snowboard. Attualmente sta concentrando i suoi allenamenti per la prossima stagione invernale.
Il campione nato a Celje ha iniziato la sua carriera nello snowboard nel 2011, conquistando il titolo mondiale junior nello slalom gigante parallelo. Nel 2018, ha ottenuto la sua prima vittoria in Coppa del Mondo a Scuol, in Svizzera. Nel 2022, è tornato dalla città di Pechino con una medaglia d'argento alle Olimpiadi Invernali.
"Mi affido ai miei allenatori, ma la tecnologia conferma i nostri sforzi," afferma Tim Mastnak. "Grazie a questa tecnologia, faccio progressi da una sessione di allenamento alla successiva. Nello sport professionistico, al mio livello, ogni piccolo contributo che può migliorare la mia forma fisica ed il risultato finale è il benvenuto."
SuperTrening e Dewesoft
Alcuni anni fa, io ed un amico ci allenavamo a Trbovlje. Spesso discutevamo sulla tecnologia per la misura delle prestazioni sportive. Abbiamo notato che le aziende che producevano i sensori che utilizzavamo non erano molto reattive alle nostre proposte di miglioramento dell'attrezzatura. Semplicemente non erano disposte a risolvere le limitazioni presenti nel loro software. Questo rifiuto ci ha motivato a fare qualcosa, a sviluppare una soluzione autonomamente.
Tutto è cambiato dopo il nostro primo incontro con il mentore Mihael Gornik di Dewesoft presso l'acceleratore d'impresa Katapult. L'incontro successivo con il presidente di Dewesoft, il dottor Jure Knez, ci ha indirizzati verso MonoDAQ, ora noto come Dewesoft Monitoring.
MonoDAQ d.o.o. è stata fondata nel 2015 con l'obiettivo di sviluppare e commercializzare dispositivi di misura a basso costo, operando all'interno di Katapult. Nel 2018, il team di MonoDAQ ha sviluppato accelerometri integrati per il monitoraggio a lungo termine delle vibrazioni di ponti e turbine eoliche. Sorprendentemente, questi strumenti si sono dimostrati altrettanto adattabili nell'ambito sportivo.
Abbiamo scoperto che MonoDAQ poteva aiutarci a sviluppare tutti i sensori che avevamo in mente. Ho iniziato ad imparare le basi dell'elettronica e del software Dewesoft, contemporaneamente abbiamo avviato la creazione della nostra azienda SuperTrening.
SuperTrening ha iniziato a collaborare con Dewesoft per:
Sviluppare tecnologia che consentisse un feedback sulla specifica abilità di movimento di un individuo - forza, potenza, velocità,
Sviluppare tecnologia per monitorare il progresso degli atleti e guidare allenatori ed atleti nel processo di allenamento e
Trasferire le soluzioni sviluppate ad altre aree, come la riabilitazione, l'esercizio ricreativo, l'industria dell'intrattenimento e la tecnologia spaziale.
L'installazione di SuperTrening
La palestra SuperTrening occupa uno spazio di 150 m2 ed è dotata di un pavimento in erba sintetica ed una superficie in gomma spessa 2 cm. Questa struttura comprende una sezione con erba sintetica adatta per attività come slittamenti, trasporto di carichi, pliometria, accelerazione ed altre attività basate sul movimento. La zona destinata all'allenamento con i pesi è invece coperta da un pavimento in gomma più spesso per assorbire l'impatto del sollevamento pesi.
La strumentazione include un tapis roulant curvo auto-motorizzato per sprint e condizionamento, un Exer-Genie per sprint con resistenza. Inoltre, è disponibile un dispositivo di allenamento con volano kBox4 da Exxentric, un dispositivo LPT per l'allenamento basato sulla velocità da ChronoJump ed una griglia di contatto MuscleLab per le misure dei salti.
Tutta l'attrezzatura è inclusa: la palestra è dotata di due doppie rastrelliere (4-6 postazioni per l'allenamento con i pesi), cinque bilancieri olimpici, tre U-Bar, Monkey Bars, Pull Up Bars, 630 kg di piastre da sollevamento e manubri da 1 a 30 kg. Oltre a questo, troverai anche slittini, palle mediche, palle da parete, mini Medballs e kettlebell da 4 a 32 kg.
Sfruttiamo il software DewesoftX incluso con tutta l'hardware Dewesoft DAQ. Sebbene possa sembrare complesso, questo software di acquisizione dati è in grado di registrare video in sincronia con i dati analogici e digitali. Inoltre, offre un'interfaccia utente altamente personalizzabile, consentendoti di progettare le tue schermate. Con questo software, puoi registrare qualsiasi segnale proveniente da qualsiasi sensore ed analizzare i dati sia in tempo reale che dopo la registrazione.
Il vantaggio principale del software è la semplice sincronizzazione tra la registrazione video ed i dati acquisiti. Per la cattura dei dati, eseguiamo una calibrazione accurata del sensore e configuriamo il software in modo da registrare in modo preciso ogni fase del salto.
Con le impostazioni di visualizzazione adeguate nella modalità di misura del software DewesoftX, le metriche diventano immediatamente accessibili non appena l'atleta atterra sulla piastra di forza. In questo modo otteniamo dati sull'altezza del salto attraverso due diverse calcolazioni, il tempo di esecuzione per le singole fasi e, soprattutto, dati sul comportamento della forza durante l'intera spinta.
Attualmente, SuperTraining sta sviluppando tre nuovi dispositivi di allenamento supportati dall'equipaggiamento Dewesoft:
Una piastra per la misura della forza o della tensione,
Una piastra ISO o isometrica e
Un sistema di cronometraggio a fotocellula.
Nuova tecnologia di allenamento
Piastra di Forza
Attualmente stiamo sviluppando la nostra piastra di forza o piastra per la tensiometria. Le piastre di forza consentono agli atleti ed agli allenatori di analizzare la Forza di Reazione al Suolo (GRF) degli atleti durante camminate, corse o altre attività fisiche come il salto.
Una piastra di forza rappresenta una superficie sulla quale gli atleti possono svolgere diversi movimenti mentre vengono rilevate e misurate le forze applicate. Questo strumento è composto da una piastra metallica equipaggiata con estensimetri o celle di carico che registrano le forze ed i tempi ad alte frequenze. Le piastre di forza permettono sia agli atleti che agli allenatori di analizzare la Forza di Reazione al Suolo (GRF) durante attività come camminate, corse o salti.
Le piastre di forza forniscono solitamente dati di misura in unità di Newton (N). Quando è nota la frequenza dei dati sulla forza, è possibile condurre ulteriori misure che offrono un maggior numero di dettagli sul movimento umano. Mediante alcune operazioni matematiche basilari, queste informazioni possono essere utilizzate per calcolare:
Velocità (m/s)
Potenza (Watt)
Spostamento (metri)
Parametri temporali (secondi)
Asimmetria Sinistra/Destra (per sistemi bilaterali)
Nel contesto di SuperTrening, la piastra è costituita da due pedane, una per la gamba sinistra ed una per la gamba destra, che registrano i dati sulla forza con una frequenza di 1000 volte al secondo (1000 Hz). Ciascuna delle due pedane include quattro sensori a cella di carico ed uno strumento di misura Dewesoft IOLITEi-1xSTG.
Solitamente effettuiamo la misura di sei tipologie di salti utilizzando la piastra.:
Squat jumps,
Countermovement jumps,
Countermovement jumps senza l'uso delle braccia,
Countermovement jumps su una gamba sola,,
Drop jumps, and
Reactive jumps.
In aggiunta, impieghiamo la piastra per misurare:
Accelerazioni, velocità e distanze durante movimenti esplosivi (fase concentrica ed eccentrica),
Asimmetrie tra il lato sinistro e destro durante vari esercizi, specialmente durante la fase di riabilitazione, ad esempio flessioni, squat, stacchi da terra e
Modalità libera - altri dati che ci interessano dal punto di vista della forza durante l'esecuzione degli esercizi.
Quando la conquista di una medaglia è strettamente legata ad un allenamento di alta qualità, gli allenatori moderni fanno affidamento su strumentazioni tecnologiche sofisticate che li supportano nello sviluppare il movimento ottimale per ciascun atleta, basandosi sui dati acquisiti.
Attraverso l'analisi della forza, possiamo individuare fattori specifici che incidono sul risultato finale dell'atleta. Per esempio, se la forza frenante sulla gamba destra è periodicamente nettamente inferiore rispetto alla sinistra, ciò implica che l'atleta non riesce a frenare con la stessa aggressività sulla gamba destra, indicando una ridotta forza eccentrica.
L'ottenimento di questi dati avrà un impatto notevole sulla pianificazione dell'allenamento futuro. L'allenatore potrebbe introdurre esercizi mirati per la gamba destra al fine di migliorare la capacità di frenare in modo più aggressivo. Queste pratiche trovano applicazione anche nella riabilitazione delle lesioni agli arti inferiori, dove l'obiettivo è ridurre gradualmente le asimmetrie tra la gamba sinistra e destra.
L'asimmetria rappresenta soltanto un esempio dell'applicazione pratica dell'analisi della curva di forza nei countermovement jumps. Nel corso del tempo, incorporeremo ulteriori parametri nel software DewesoftX. Queste misure non solo rafforzano gli atleti, ma anche arricchiscono le competenze degli allenatori. Attraverso l'ausilio di attrezzature sviluppate in questo modo, gli allenatori ottengono dati chiave ed indicatori sulle prestazioni degli atleti, elementi che integrano nel miglioramento del proprio lavoro con loro.
Piastra ISO - Misura della Forza Isometrica
L'esercizio isometrico è una metodologia di allenamento che comporta la contrazione statica di un muscolo senza alcun movimento visibile nell'angolo dell'articolazione. Il Test di Forza Isometrica prevede di posizionare gli atleti in un angolo articolare desiderato, specifico per il loro sport o che isoli efficacemente il muscolo o l'articolazione oggetto di riabilitazione. Successivamente, gli atleti esercitano una spinta o una trazione massima o all'interno delle proprie capacità senza generare dolore.
La piastra ISO può misurare il tasso di sviluppo della forza, la forza isometrica submassimale e la forza isometrica massimale. Il Test di Forza Isometrica consente di:
Testare la forza e le asimmetrie attraverso intricate funzioni articolari, che aiuteranno a comprendere i quadri di dolore/infortunio nelle sale di fisioterapia.
Testare la forza di base e la progressione nel corso di un percorso di allenamento.
La piastra ISO è costituita da un sensore a cella di carico, il sistema di regolazione della lunghezza della striscia con auto-ritrazione più avanzato disponibile sul mercato ed il dispositivo IOLITEi-1xSTG di Dewesoft. Il dispositivo IOLITE è un amplificatore configurabile per estensimetri isolati con connettività bus EtherCAT e supporto software Dewesoft. Questa configurazione consente la misura precisa della resistenza delle strisce di prova nelle configurazioni a ponte intero, ponte dimezzato e ponte quadrato con qualsiasi tensione di eccitazione del ponte.
Il dispositivo IOLITEi-1xSTG è caratterizzato da un isolamento galvanico, che riduce il rumore nel segnale, rendendolo idoneo per la rilevazione sia di allungamenti minimi che di quelli più elevati. Il dispositivo STG trasmette i dati al software DewesoftX attraverso il protocollo EtherCAT.
Tasso di sviluppo della forza e forza isometrica massimale
Un atleta può impegnarsi in vari tipi di esercizi, ma uno dei più comuni è lo squat. L'atleta indossa una cintura o un'imbottitura, sale sulla piattaforma ed allaccia la cinghia premendo il pulsante per regolarla. Successivamente, si posiziona nella posizione desiderata e rilascia il pulsante per bloccare il sistema. Durante ogni fase di sollevamento, il sensore rileva la forza generata dall'atleta in questo movimento.
In questa posizione, l'atleta inizia il movimento verso l'alto in modo esplosivo possibile ed il sensore misura il tasso di sviluppo della forza (RFD). Questo parametro indica il livello di esplosività dell'individuo. Inoltre, possiamo ottenere dati sulla massima forza isometrica dell'individuo contemporaneamente. Poiché non vengono applicati carichi o pesi esterni, questa rappresenta il metodo più sicuro per misurare la massima forza.
Per esempio, nel caso della misura della forza isometrica submassimale, l'individuo si alza durante lo squat mantenendo un livello di intensità predefinito all'interno di un intervallo specifico. Il feedback istantaneo e la chiara rappresentazione dei risultati assicurano che la motivazione in questo esercizio rimanga costante e ad un livello elevato.
Questo tipo di esercizio non causa micro-danni ai muscoli. Di conseguenza, il dolore e la rigidità che si sperimentano nei muscoli dopo un esercizio insolito o intenso, noti come DOMS (Delayed Onset Muscle Soreness), non si manifestano. Tale metodo di allenamento si dimostra estremamente vantaggioso nella riabilitazione, in quanto ci consente di monitorare in modo sicuro ed accurato il processo di recupero dell'individuo.
Fotocellule - Misura Della Velocità
In collaborazione con MonoDAQ, abbiamo sviluppato un sistema semplice di fotocellule (gate di cronometraggio) per misurare i tempi di sprint a breve distanza degli atleti. Grazie all'agevole manipolazione del segnale attraverso la matematica di Dewesoft, siamo in grado di determinare l'istante esatto in cui desideriamo che il sensore rilevi l'atleta. Abbiamo quindi scelto di adottare la "rilevazione del busto". Questo significa che, basandosi sulla forma del segnale, siamo in grado di stabilire con precisione quando l'atleta interrompe il raggio laser con il proprio busto. Questo approccio ci consente di evitare falsi trigger, come ad esempio quando il laser viene interrotto dalla mano prima.
Parole finali
I sistemi di misura di Dewesoft presentano due vantaggi:
L'hardware di Dewesoft. Essendo molto più preciso rispetto alla concorrenza, possiamo fidarci al 100% del segnale dello strumento IOLITEi-1xSTG.
Il software DewesoftX garantisce l'implementazione delle nostre idee in soluzioni software dirette.
L'obiettivo fondamentale di SuperTrening è assistere gli atleti desiderosi di raggiungere l'eccellenza nella loro disciplina. Sfruttiamo tecnologie all'avanguardia per valutare le abilità sportive dei singoli individui. I dati acquisiti forniscono ai coach ed agli atleti una panoramica approfondita su molteplici aspetti delle prestazioni atletiche: dal monitoraggio quotidiano dell'allenamento ai test di forza, potenza e velocità. Le tecnologie sviluppate hanno un impatto significativo sulla pianificazione dell'allenamento e, di conseguenza, sul risultato finale.
I dispositivi di allenamento ideati sono rivolti principalmente agli atleti professionisti, ma risultano altrettanto utili come supporti efficaci per gli esercizi di utenti di diverso livello, come per esempio quelli che si allenano a casa. La piastra ISO e la stazione per l'isometria sono leggere e portatili ed offrono anche una variegata gamma di opzioni per regolare l'intensità dell'esercizio. Ottenere carichi simili attraverso l'uso dei pesi richiederebbe praticamente metà di una palestra completa.
Un'applicazione aggiuntiva di questi dispositivi potrebbe riguardare l'allenamento degli astronauti nello spazio. Mediante alcune modifiche, la piastra ISO potrebbe diventare ancora più leggera. Senza la necessità di pesi aggiuntivi, la piastra può generare forze estremamente intense. La presenza del sensore integrato semplifica la quantificazione dell'esercizio e la tracciatura dei progressi ottenuti.
Dato che il nostro principale campo di competenza è nelle scienze dello sport, risulta complesso immaginare lo sviluppo di nuove tecnologie per la misura e l'ottimizzazione delle prestazioni degli atleti senza l'apporto di Dewesoft e Katapult. Queste aziende si dedicano agli aspetti ingegneristici dello sviluppo. Per noi giovani imprenditori, indipendentemente dal settore in cui operiamo, ciò si traduce nell'opportunità di perseguire ambiziosi obiettivi nei nostri progetti.