WO2023233053A1 - Sistema de entrenamiento para deportistas de artes marciales y deportes de contacto - Google Patents

Sistema de entrenamiento para deportistas de artes marciales y deportes de contacto Download PDF

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WO2023233053A1
WO2023233053A1 PCT/ES2023/070339 ES2023070339W WO2023233053A1 WO 2023233053 A1 WO2023233053 A1 WO 2023233053A1 ES 2023070339 W ES2023070339 W ES 2023070339W WO 2023233053 A1 WO2023233053 A1 WO 2023233053A1
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WO
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sensors
martial arts
contact sports
training system
training
Prior art date
Application number
PCT/ES2023/070339
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English (en)
French (fr)
Inventor
Didac Toscano Martin
Francisco Javier CAMPOS FERNÁNDEZ
Original Assignee
Didac Toscano Martin
Campos Fernandez Francisco Javier
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Didac Toscano Martin, Campos Fernandez Francisco Javier filed Critical Didac Toscano Martin
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B69/00—Training appliances or apparatus for special sports
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B69/00—Training appliances or apparatus for special sports
    • A63B69/20—Punching balls, e.g. for boxing; Other devices for striking used during training of combat sports, e.g. bags
    • A63B69/32—Punching balls, e.g. for boxing; Other devices for striking used during training of combat sports, e.g. bags with indicating devices

Definitions

  • the invention lies in the linking of a group of measuring devices designed and manufactured to improve training systems for martial arts athletes and contact sports/contact sports, specifically, Muay Thai, which provide substantial advantages over the techniques known so far.
  • the American patent US20220079471 refers to a system for monitoring the physiological aspects of an individual during the practice of physical exercise, displaying an alarm when certain limits set in advance are exceeded.
  • a Romanian patent, RO134344 describes a data acquisition kit for fitness, which consists of mass measurement sensors, a displacement measurement sensor/proximity sensor and a module whose function is to collect and process the information of the sensors and transmit it.
  • EP3106211 is a European patent that was requested in March 2008 and granted in November 2019, but it was not validated in Spain, so it has no effect in our country. This is a complete outfit.
  • EP0222640 is a European patent applied for in October 1986, but it was withdrawn in September 1990, so it has not come into effect in Spain either.
  • the sensors that it possesses are included in the impact object, such as the punching bag, etc. and not in the individual.
  • the American patent LIS2017291086 includes 3 phases of control of the training exercise.
  • Spanish utility model ES1210713 it is based on a training framework, some bags that they call shock or impact receptors, the projection of videos with music on a screen, some wi-fi sensors with an accelerometer and various software components for control and punctuation. It is aimed at group performances.
  • the training system for martial arts sports and contact sports/contact sports has 3 basic groups for its correct functioning.
  • the first group consists of a set of sensors that we call limbs, because they are attached to each of the 4 limbs of the individual being trained, although their number could be smaller.
  • the second group is made up of a set of sensors that we call the ring or training area. In general there are 3, although their number may vary.
  • the third group consists of two analysis applications at 2 functional levels, the individual's own data and comparative data from groups of individuals.
  • extremity There are 3 types of sensors included in the system: extremity, upper and lower, and training area or location sensors. Two real-time applications are included to process all the data generated.
  • the extremity sensors include an electronic device that can be attached using a textile cover to each of the extremities of the athlete analyzed.
  • This device has its own electronic board, capable of transmitting information in real time to the aforementioned mobile application, which has been developed exclusively to interpret and display training data in real time.
  • the electronic devices of the sensors attached to the extremities communicate with each other through a local network protocol, which allows coordination between them, as well as the transmission of data coherently to the mobile application.
  • the sensors include an assistance system, capable of guiding the user to place the devices at correct points on the extremities. They are also capable of self-calibration, to discriminate movements that are blows and those that are not.
  • These electronic devices include a pulse measurement sensor.
  • blows from different martial arts and contact sports/contact sports are identified, without the need to include receiving elements that accompany the identification and classification of blows. .
  • the senor is located on the wrist, the routes of its execution are detected and accounted for through standard accelerations, decelerations at specific points and turns necessary for their correct projection.
  • the sensor In addition to counting these blows, the sensor itself defining what is a blow and what is not, determines the force and speed of execution.
  • the superior sensors are also responsible for combining the individual's physiological data, this being a key element in the development of algorithms that allow determining the athlete's sports performance during the warm-up, training and recovery process.
  • the sensors are located on the wrists and are numbered, since each one contains a specific configuration for correct operation.
  • the lower extremity sensors are located behind and slightly above the lower joints of both legs.
  • the sensors although they are located in the lower joints, are capable of detecting blows executed with the knees, regardless of their form of execution: frontal, lateral, with jumps, circular and diagonal.
  • Location Sensors consist of electronic elements, which work autonomously using batteries and can also be powered by the electrical network. At least 3 sensors are located in the combat area. Once conveniently positioned according to the algorithm of intensities and distances, a wireless communication protocol is established between the mobile applications of the players involved in the combat, the 4 devices located on the extremities of each participating player and the sensors. location.
  • This location function in turn allows the transmission of data to the mobile application, where these variations are collected and processed to represent in a graph the combat perimeter, the different locations adopted by the fighter or intervening individuals. These variations are represented through a heat map that, with colors described in a legend, allows the fighter's movements to be analyzed independently of the execution planes and speeds.
  • Mobile applications are available for IOS and Android environments. They collect in real time the data sent by the electronic devices integrated into the athletes and in the training area. With all this, user management is carried out within each of the environments, as well as the interaction between them, thus allowing comparisons of objective data.
  • the Mobile Application will allow the memorization or storage of data, thus allowing the interpretation and reinterpretation of behaviors during training processes and improving diagnostic systems and training programs.
  • the event management application is capable of displaying in real time on a screen the basic information about the performance of the individual who has been training. Or show the comparison of the performance of 2 athletes performing at the same time. In the latter case, there will be 8 devices, 4 for each of them.
  • the data that is displayed and can be compared is: ⁇ Number of curved blows for each sensorized limb
  • Specific tracks can also be played on the screen when one of the most important events occurs, such as Strongest hit recorded by each player, Strongest hit recorded in combat, Highest heart rate of the player during combat, Difference of more than 20 hits executed by a player, Weakest hit recorded by the player himself, or Weakest hit recorded in combat.
  • the administrator and user management application allows:
  • the application can identify the areas of greater and lesser permanence of the athlete or of a greater or lesser number of blows executed, with different colors representing them with heat maps.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Electrically Operated Instructional Devices (AREA)
  • Telephonic Communication Services (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
  • Time Recorders, Dirve Recorders, Access Control (AREA)

Abstract

El sistema de entrenamiento para deportes de artes marciales y deportes de contacto/deportes de contacto cuenta para su correcto funcionamiento con 3 grupos basico. El primer grupo consta de una serie de sensores que llamamos de extremidades, porque van acoplados a cada una de las 4 extremidades del individuo que se entrena. El segundo grupo está formado por una serie de sensores que denominamos de ring o área de entrenamiento. El tercer grupo consiste en dos aplicaciones de análisis a 2 niveles funcionales, los datos del propio individuo y datos comparativos de grupos de individuos.

Description

DESCRIPCION
SISTEMA DE ENTRENAMIENTO PARA DEPORTISTAS DE ARTES MARCIALES Y DEPORTES DE CONTACTO
CAMPO DE APLICACIÓN INDUSTRIAL
Se trata de una solución tecnológica conformada por un grupo de dispositivos electrónicos, diseñados, fabricados y calibrados de forma expresa para la detección de parámetros críticos en procesos de entrenamiento y combates de artes marciales, tales como Karate, Taekwondo, Muay Thai, así como otros deportes de contacto, tales como el boxeo, MMA, K1 , etc.
ESTADO DE LA TECNICA ANTERIOR
El mundo del deporte ha evolucionado de forma sustancial en materia tecnológica durante los últimos años. La inclusión de dispositivos electrónicos y la comunicación entre los mismos, ha permitido estudiar datos y obtener información precisa que, a su vez, ha tenido un impacto muy relevante en los procesos de perfeccionamiento del deporte.
La invención, tal y como se describe anteriormente, radica en la vinculación de un grupo de dispositivos de medición diseñados y fabricados para mejorar los sistemas de entrenamiento, para deportistas de artes marciales y deportes de contacto/deportes de contacto, en concreto, el Muay Thai, que aportan ventajas sustanciales sobre las técnicas conocidas hasta el momento.
Existen diversos antecedentes que reivindican algunos aspectos de esta invención, la mayoría miden los impactos en el saco de golpeo. Pero ninguno abarca un sistema tan completo como el de esta solicitud de modelo de utilidad.
La patente americana US20220079471 se refiere a un sistema para monitorizar los aspectos fisiológicos de un individuo durante la práctica de un ejercicio físico, mostrando una alarma cuando se exceden determinados límites fijados de antemano.
Una patente rumana, la RO134344, describe un kit de adquisición de datos para fitness, el cual consta de unos sensores de medida de masa, un sensor de medida de desplazamiento/sensor de proximidad y un módulo cuya función es recoger y procesar la información de los sensores y transmitirla.
La EP3106211 es una patente europea que fue solicitada en marzo de 2008 y concedida en noviembre de 2019, pero no se validó en España, por lo que no tiene efecto en nuestro país. Se trata de una vestimenta completa.
La EP0222640, es una patente europea solicitada en octubre de 1986, pero fue retirada en septiembre de 1990, por lo que tampoco ha llegado a tener efecto en España. Los sensores que posee están incluidos en el objeto de impacto, tal como el saco de golpeo, etc. y no en el individuo.
La patente americana LIS2017291086 comprende 3 fases de control del ejercicio de entrenamiento.
En cuanto al modelo de utilidad español ES1210713, se basa en un marco de entrenamiento, unos sacos que denominan receptores de golpes o impactos, la proyección de videos con música en una pantalla unos sensores wi-fi con acelerómetro y varios componentes software para control y puntuación. Está orientado a actuaciones por grupos.
EXPLICACION DE LA INVENCION
El sistema de entrenamiento para deportes de artes marciales y deportes de contacto/deportes de contacto cuenta para su correcto funcionamiento con 3 grupos básicos.
El primer grupo consta de una señe de sensores que llamamos de extremidades, porque van acoplados a cada una de las 4 extremidades del individuo que se entrena, aunque podría ser menor su número.
El segundo grupo está formado por una señe de sensores que denominamos de ring o área de entrenamiento. En general son 3, aunque su número puede ser variable.
El tercer grupo consiste en dos aplicaciones de análisis a 2 niveles funcionales, los datos del propio individuo y datos comparativos de grupos de individuos.
EXPOSICION DETALLADA DE UN MODO DE REALIZACION
Hay 3 tipos de sensores incluidos en el sistema son: de extremidades, superiores e inferiores y los de área de entrenamiento o de localización. Para el proceso de todos los datos generados se incluyen dos aplicaciones de tiempo real.
Los sensores de extremidades incluyen un dispositivo electrónico acoplable mediante funda textil a cada una de las extremidades del deportista analizado. Este dispositivo cuenta con una placa electrónica propia, capaz de transmitir información en tiempo real a la aplicación móvil mencionada, la cual se ha desarrollado de forma exclusiva para interpretar y mostrar los datos de entrenamiento en tiempo real.
Los dispositivos electrónicos de los sensores acoplados en las extremidades se comunican entre ellos a través de un protocolo de red local, que permite la coordinación entre los mismos, así como la transmisión de datos de forma coherente a la aplicación móvil.
Los sensores incluyen un sistema de ayuda, capaz de guiar al usuario para que coloque los dispositivos en puntos correctos de las extremidades. También son capaces de auto- calibrarse, para discriminar los movimientos que son golpes y los que no. Estos dispositivos electrónicos incluyen un sensor de medición de pulsos.
Utilizando un circuito impreso diseñado a medida para los sensores que se sitúan en las extremidades superiores, se identifican los golpes de las diferentes artes marciales y deportes de contacto/deportes de contacto, sin necesidad de incluir elementos receptores que acompañen la identificación y clasificación de golpes.
Se identifican golpes rectos y curvos ejecutados con dichas extremidades y en particular los tipos de golpes asociados a cada una de las artes marciales y deportes de contacto/deportes de contacto, por ejemplo, en el caso del Muay Thai:
Jab, Cross o directo, Gancho ascendente, Crochet y Codos.
Aunque el sensor está ubicado en la muñeca, por los recorridos de su ejecución, son detectados y contabilizados mediante aceleraciones estándar, desaceleraciones en puntos concretos y giros necesarios para su correcta proyección.
Además de contabilizar estos golpes, definiendo el propio sensor lo que es un golpe y lo que no lo es, determina la fuerza y velocidad de ejecución.
Los sensores superiores, además, se encargan de combinar los datos fisiológicos del individuo, siendo este un elemento clave en el desarrollo de algoritmos que permiten determinar el rendimiento deportivo del atleta durante el calentamiento, entrenamiento y proceso de recuperación.
Los sensores se ubican en las muñecas y aparecen enumerados, ya que cada uno contiene una configuración específica para su correcto funcionamiento.
Los sensores de extremidades inferiores Se ubican en la parte posterior y ligeramente superior a las articulaciones inferiores de ambas piernas.
Se fijan mediante un artículo textil que permite su ajuste, fijación segura a la vez que ergonómica.
Sus funciones principales radican en la detección de golpes de piernas (patadas) que se ejecutan con ambas extremidades, contabilizar el número de ejecuciones por entrenamiento, así como la fuerza de ejecución en cada uno de los casos.
De igual forma, los sensores, aunque se ubican en las articulaciones inferiores, son capaces de detectar los golpes que se ejecutan con las rodillas, independientemente de su forma de ejecución: frontal, lateral, con saltos, circular y diagonal.
En el caso de su uso en el Muay Thai, boxeo, MMA, etc, las detecciones más habituales, son entre otras, Patadas frontales y Patadas circulares.
Los Sensores de localización consisten en elementos electrónicos, que funcionan de forma autónoma mediante baterías y también pueden alimentarse a la red eléctrica. Se sitúan al menos 3 sensores en el área de combate. Una vez posicionados de forma conveniente según el algoritmo propio de intensidades y distancias, se establece un protocolo de comunicación inalámbrico entre las aplicaciones móviles de los jugadores que intervienen en el combate, los 4 dispositivos ubicados en las extremidades de cada jugador interviniente y los sensores de localización.
En función de las variaciones de intensidad entre los 4 sensores de captación de datos, ubicados en las extremidades de cada individuo, se identifican las ubicaciones exactas de cada interviniente en el área de combate.
Esta función de localización permite a su vez la transmisión de datos a la aplicación móvil, donde se recogen y procesan dichas variaciones para representar en una gráfica el perímetro de combate, las diferentes ubicaciones adoptadas por el peleador o individuos intervinientes. Dichas variaciones se representan a través de un mapa de calor que, con colores descritos en una leyenda, permite analizar los movimientos del peleador independientemente de los planos de ejecución y velocidades.
Esta función compartida entre todos los sensores permite medir entre otros:
Distancia media entre los peleadores dentro del área de combate.
Distancia recorrida por cada uno de los peleadores.
Definición de áreas de pelea donde cada interviniente se siente más cómodo ejecutando golpes, combinación que tiene en cuenta el área donde se producen mayores y mejores ejecuciones en función de la fuerza.
Velocidad media de desplazamientos dentro del área de combate.
Las aplicaciones móviles, están disponibles para los entornos IOS y Android. Recogen en tiempo real los datos enviados por los dispositivos electrónicos integrados en el/los deportistas y en el área de entrenamiento. Con todo ello se realiza la gestión de usuarios dentro de cada uno de los entornos, así como la interacción entre los mismos, permitiéndose de esta manera las comparaciones de datos objetivos. La Aplicación móvil permitirá la memorización o almacenamiento de datos, permitiendo así la interpretación y reinterpretación de comportamientos durante procesos de entrenamiento y mejorando los sistemas de diagnóstico y los programas de entrenamiento.
Existen 2 tipos de aplicaciones para este sistema: una de gestión de los eventos desarrollados en cada sesión y otra de gestión de administradores y de usuarios del sistema.
La aplicación de gestión de los eventos es capaz de mostrar en tiempo real en una pantalla la información básica de la actuación del individuo que haya estado entrenando. O mostrar la comparación de la actuación de 2 deportistas actuando al mismo tiempo. En este último caso, habrá 8 dispositivos, 4 por cada uno de ellos.
Los datos que se visualizan y se pueden comparar son: ■ N° de golpes curvos por cada extremidad sensorizada
■ N° de golpes rectos por cada extremidad sensorizada.
■ Fuerza de los golpes proyectados.
■ Velocidad de los golpes proyectados.
■ Pulsaciones de cada uno de los jugadores.
■ N° de round o asalto en progreso.
■ Golpe más fuerte registrado por cada uno de los jugadores.
■ Tiempo total del asalto con conteo regresivo.
Con ellos se puede realizar una animación, tanto sonora como visual.
También en la pantalla se pueden reproducir pistas específicas al ocurrir alguno de los eventos más importantes, tales como Golpe más fuerte registrado por cada jugador, Golpe más fuerte registrado en el combate, Pulsaciones más elevadas del jugador durante el combate, Diferencia de más de 20 golpes ejecutados por un jugador, Golpe más débil registrado por el propio jugador, o Golpe más débil registrado en el combate.
La aplicación de gestión de administradores y usuarios permite:
Gestión de administradores y usuarios del sistema y sus correspondientes bases de datos.
Establecer protocolos de comunicaciones entre los distintos componentes.
Sistemas de mailing
Control de la utilización de la red social correspondiente
Gestión publicitaria
Inscripción de los usuarios de forma autónoma
Entorno para usuarios en modo entrenamiento con datos ocultos, o visualizadles Comparación de resultados, en modo gráfico, o en tablas Cualquier usuario puede recibir diversas notificaciones Posibilidad de retos entre usuarios Posibilidad de inscripción de gimnasios Posibilidad de registro de invitados
En función de los datos recibidos, la aplicación puede identificar las áreas de mayor y menor permanencia del deportista o de un mayor o menor número de golpes ejecutados, con distintos colores representándolos con mapas de calor

Claims

REIVINDICACIONES
1- Sistema de entrenamiento para deportistas de artes marciales y deportes de contacto orientado a utilización particular y por grupos, el cual incluye una serie de sensores y una aplicación desarrollada para este tipo de sistemas, caracterizado porque comprende:
- cuatro dispositivos electrónicos de extremidades basados en sensores, dos en las extremidades superiores (brazos) y dos en las inferiores (piernas) de la persona que se está entrenando y son aptos para autocalibrarse.
- varios sensores de localización, al menos 3, funcionando de forma autónoma mediante baterías o alimentándose a la red eléctrica.
- un dispositivo electrónico que incluye al menos una aplicación móvil, configurado para comunicarse de forma inalámbrica con cada uno de los 4 dispositivos instalados en la persona que se entrena y con los sensores de localización.
2- Sistema de entrenamiento para deportistas de artes marciales y deportes de contacto, según la reivindicación 1 , caracterizado porque los sensores de brazos se sitúan en las muñecas y los de piernas en la parte posterior, por encima de las articulaciones inferiores de las mismas, todos ellos sujetos con un artículo textil que permite su ajuste.
3- Sistema de entrenamiento para deportistas de artes marciales y deportes de contacto, según la reivindicación 1 , caracterizado porque el dispositivo cuenta con una placa electrónica propia, batería y sensores de medición de impulsos configurados para utilizar un circuito impreso y diseñados para comunicarse entre ellos a través de un protocolo de red local.
4- Sistema de entrenamiento para deportistas de artes marciales y deportes de contacto, según la reivindicación 1 , caracterizado porque los sensores de las extremidades están diseñados para combinar los datos fisiológicos del individuo y están ubicados en la placa. 5- Sistema de entrenamiento para deportistas de artes marciales y deportes de contacto, según la reivindicación 1 , caracterizado porque los sensores incluyen un sistema de ayuda configurado para guiar al usuario para colocar los dispositivos en puntos correctos de las extremidades.
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