pg电子游戏

Matthew C. Varley, Susanne Ellens, David Carey. Sport, Performance, and Nutrition Research Group, School of Allied Health, Human Services, & Sport, La Trobe University, Melbourne, VIC, Australia.

1. Wprowadzenie
2. Metody
3. Analiza statystyczna
4. Wyniki
5. Podsumowanie
6. Referencje

1. WPROWADZENIE

Systemy ?ledzenia sportowców sta?y si? niezb?dnym narz?dziem w sporcie. Systemy te pozwalaj? praktykom na ilo?ciowe okre?lenie i analiz? ruchu sportowców w celu lepszego zrozumienia obci??enia treningowego, wydajno?ci fizycznej, zachowań taktycznych i ryzyka kontuzji^.1

Chocia? dost?pnych jest wiele systemów ?ledzenia, wi?kszo?? z nich ma ograniczenia, gdy s? u?ywane w pomieszczeniach. Lokalny system pozycjonowania ClearSky(LPS) to technologia, która zapewnia ?ledzenie i pomiar wydajno?ci sportowców w ?rodowiskach wewn?trznych. W szczególno?ci, system generuje dane wyj?ciowe dotycz?ce pozycji i metryk zale?nych od pozycji, takich jak odleg?o??, pr?dko?? i przyspieszenie.

Vector T7 to nowe urz?dzenie do noszenia, które jest u?ywane z systemem ClearSky. Vector T7 jest podobny do poprzednich urz?dzeń u?ywanych z ClearSky (Vector S7 i pg电子游戏 T6), z cz?stotliwo?ci? próbkowania 10 Hz.

Jednak Vector T7 wykorzystuje protokó? Time Difference of Arrival (TDOA) do okre?lania pozycji, podczas gdy poprzednie urz?dzenia wykorzystuj? protokó? Two Way Ranging (TWR). Zalet? protoko?u TDOA jest to, ?e wymaga on znacznie ni?szego zu?ycia energii przez urz?dzenie w porównaniu z protoko?em TWR, przy jednoczesnym zachowaniu dok?adno?ci danych pozycyjnych.

Ta redukcja mocy umo?liwia zmniejszenie rozmiaru urz?dzenia. Mniejszy rozmiar urz?dzenia pozwala na noszenie Vector T7 w kilku pozycjach na sportowcu, w tym w tradycyjnym miejscu mi?dzy ?opatkami lub w talii.

Systemy ?ledzenia sportowców wymagaj? walidacji ich zdolno?ci do pomiaru ruchu sportowca, aby praktycy mieli zaufanie do danych umo?liwiaj?cych im podejmowanie decyzji dotycz?cych treningu i praktyk meczowych. Podobnie jak w przypadku wszystkich technologii, producenci b?d? z czasem wydawa? zaktualizowane modele, w miar? wprowadzania ulepszeń zarówno w sprz?cie, jak i algorytmach.

Ka?dy nowy model wymaga walidacji w celu okre?lenia zdolno?ci nowego urz?dzenia do pomiaru tego, co ma mierzy? (np. pozycji, pr?dko?ci i przyspieszenia)^.1 Zazwyczaj odbywa si? to poprzez porównanie danych z urz?dzenia z kryterium pomiaru. System Vicon to system kamer do przechwytywania ruchu uwa?any za z?oty standard pomiaru pozycji. System Vicon jest cz?sto wykorzystywany jako kryterium pomiaru w walidacji technologii ?ledzenia sportowców^{.2, 3}

Badania oceni?y przydatno?? urz?dzeń pg电子游戏 T6 do pomiaru odleg?o?ci, pr?dko?ci i przyspieszenia podczas zadań specyficznych dla sportów zespo?owych, w tym maksymalnych wysi?ków liniowych i ruchów zmiany kierunku^.4,5,6

W badaniach tych wykorzystano system kamer do przechwytywania ruchu (Vicon lub Qualisys Oqus) jako kryterium pomiaru, przy czym we wszystkich badaniach stwierdzono, ?e urz?dzenia pg电子游戏 T6 maj? akceptowaln? wa?no?? do oceny ruchu sportowca. Bior?c pod uwag?, ?e Vector T7 zosta? opracowany dopiero niedawno, wymagana jest walidacja tego urz?dzenia.

Dlatego celem tego badania by?a ocena przydatno?ci nowych urz?dzeń Vector T7 do pomiaru odleg?o?ci, pr?dko?ci i przyspieszenia.

→ .

2. METODY

W badaniu wzi??o udzia? sze?ciu aktywnych rekreacyjnie m??czyzn (28,8 ± 5,6 lat). Wszyscy uczestnicy wyrazili pisemn? zgod? na udzia? w badaniu, a zastosowane procedury zosta?y przeprowadzone za zgod? Komisji Etyki Badań Cz?owieka Uniwersytetu La Trobe.

Zbieranie danych przeprowadzono w hali sportowej o wymiarach 40 x 70 m, która sk?ada?a si? z trzech boisk do koszykówki. Uczestnicy wykonali siedem ró?nych prób ruchowych na obszarze 20 x 5 m na jednym z boisk do koszykówki. Podczas prób dane o ruchach graczy by?y zbierane za pomoc? LPS (pg电子游戏 ClearSky, pg电子游戏, Melbourne, Australia) i 20-kamerowego systemu analizy ruchu (Vantage, Vicon Motion Systems, Oxford, Wielka Brytania).

Opis i schemat ka?dej próby przedstawiono w tabeli 1 i na rysunku 1. Uczestnicy zostali poproszeni o wykonanie wszystkich prób z maksymaln? intensywno?ci? i ca?kowite zatrzymanie si? pod koniec próby (spowolnienie). Przed rozpocz?ciem próby uczestnicy wykonali 5-minutow? rozgrzewk?. Ka?da próba ruchowa zosta?a wykonana dwukrotnie, co da?o ??cznie 14 prób, z których ka?da by?a oddzielona od siebie o ~3 minuty.?

Uczestnicy zostali wyposa?eni w cztery urz?dzenia Vector T7 umieszczone w czterech ró?nych miejscach. Jedno urz?dzenie zosta?o umieszczone mi?dzy ?opatkami uczestnika przy u?yciu kamizelki dostarczonej przez producenta.

Pozosta?e trzy urz?dzenia zosta?y umieszczone wokó? talii uczestników, w szczególno?ci z przodu (przekrój przez punkt ?rodkowy mi?dzy dwoma przednimi górnymi kolcami biodrowymi), po lewej stronie (przekrój przez punkt ?rodkowy mi?dzy przednimi i tylnymi górnymi kolcami biodrowymi) i z ty?u (przekrój przez punkt ?rodkowy mi?dzy dwoma tylnymi górnymi kolcami biodrowymi) w niestandardowym klipsie dostarczonym przez producenta, który przypina? si? do szortów uczestników.

Niezale?nie od prób ruchowych przeprowadzono prób? statyczn? w celu oceny urz?dzeń Vector T7 pod k?tem stabilno?ci ich pozycjonowania przy u?yciu protoko?u sta?ego umieszczenia. Ka?de z trzech urz?dzeń zosta?o umieszczone na statywie (na wysoko?ci 1,5 m) i pozostawione na 10 minut w celu zebrania danych. Dwa urz?dzenia zosta?y umieszczone na ?rodku boiska ?rodkowego, a jedno na szerokiej kraw?dzi boiska.

System ClearSky LPS zosta? zainstalowany wokó? hali sportowej i sk?ada? si? z 21 w?z?ów kotwicz?cych zamocowanych na ?redniej wysoko?ci 8,4 m od pod?o?a, ze ?redni? odleg?o?ci? 10,4 m mi?dzy ka?dym w?z?em. Dane by?y rejestrowane z cz?stotliwo?ci? 10 Hz i przetwarzane przy u?yciu oprogramowania producentaOpenField w wersji 3.9.0). Dane dotycz?ce pr?dko?ci, przyspieszenia, pozycji x-y i odometru (skumulowana odleg?o??) zosta?y wyeksportowane dla ka?dej próby w celu dalszej analizy.

Jako kryterium pomiaru odleg?o?ci, pr?dko?ci i przyspieszenia wykorzystano 20-kamerowy system analizy ruchu (Vicon) próbkuj?cy z cz?stotliwo?ci? 100 Hz. Kamery zamontowano na statywach i umieszczono w odleg?o?ci 3 m od obwodu obszaru, w którym przeprowadzano próby ruchowe. Cztery odblaskowe znaczniki o ?rednicy 32 mm zosta?y umieszczone na zewn?trznej stronie dostarczonej przez producenta kamizelki i ka?dego klipsa do pasa zawieraj?cego urz?dzenia Vector T7, zgodnie ze ?rodkiem ka?dego urz?dzenia.??

Dane Vicon zosta?y oznaczone i przetworzone za pomoc? oprogramowania Vicon Nexus 2.14. Przetwarzanie surowych danych Vicon polega?o na filtrowaniu przy u?yciu dolnoprzepustowego filtra Butterwortha czwartego rz?du z cz?stotliwo?ci? odci?cia 3 Hz, która zosta?a okre?lona na podstawie analizy resztkowej. Luki w danych ≤50 ms (5 próbek) zosta?y wype?nione przy u?yciu interpolacji spline, luki ≥50 ms zosta?y wykluczone z analizy. Do analizy wykorzystano wspó?rz?dne XY przefiltrowanych danych Vicon 100 Hz, wspó?rz?dne z (przemieszczenie pionowe) zosta?y pomini?te w obliczeniach, poniewa? ClearSky zosta? skonfigurowany do pozycjonowania dwuwymiarowego (2D).

Dla ka?dego z czterech markerów Vicon w ka?dej próbie ruchu (n=320) pr?dko?? 2D zosta?a obliczona poprzez zró?nicowanie danych pozycyjnych i zastosowanie tego samego filtra, który zosta? u?yty w oprogramowaniu producenta do danych LPS. Informacje te zosta?y dostarczone badaczom przez producenta; jednak szczegó?y nie zosta?y tutaj uwzgl?dnione ze wzgl?du na w?asno?? intelektualn? producenta. Podobnie, przyspieszenie zosta?o obliczone poprzez zró?nicowanie danych pr?dko?ci i filtrowanie przy u?yciu specyfikacji producenta.

Metryki pochodz?ce z Vicon by?y próbkowane w dó? do 10 Hz, a nast?pnie synchronizowane z danymi pg电子游戏 poprzez korelacj? krzy?ow? sygna?ów pr?dko?ci w celu znalezienia przesuni?cia czasowego, które zmaksymalizowa?o korelacj?. Ca?e przetwarzanie i analiz? danych przeprowadzono przy u?yciu j?zyka programowania statystycznego R (wersja 4.0.4⁾⁷ i pakietu ^gsignal8.

Tabela 1. Opis prób ruchowych

Rysunek 1. A ) Schemat siedmiu ró?nych prób ruchu. B) Konfiguracja podczas zbierania danych, wszystkie próby rozpocz??y si? od pocz?tkowego punktu odniesienia (bia?e kó?ko), kamery Vicon (czarny trapez), w?z?y kotwicz?ce ClearSky (bia?e trójk?ty). Uwaga: Ca?a hala sportowa (40 x 70 m nie jest pokazana w ca?o?ci dla przejrzysto?ci).

→ .

3. ANALIZA STATYSTYCZNA

Próby ruchowe

Nast?puj?ce wska?niki zosta?y obliczone dla ka?dej próby porównuj?cej dane pochodz?ce z Vector T7 i Vicon; pierwiastkowa ?rednia ró?nica standardowa (RMSD) dla pr?dko?ci i przyspieszenia oraz ?rednia ró?nica bezwzgl?dna (MAD) dla odleg?o?ci pozycyjnej mi?dzy próbkami. Próby Vicon, w których brakowa?o wi?cej ni? 10% danych, zosta?y wykluczone z analiz (n = 12) ze wzgl?du na wprowadzenie efektów kraw?dziowych przez podej?cie filtruj?ce, w którym wyst?powa?y luki w danych. Wyniki przedstawiono jako ?redni?, median? i przedzia?y mi?dzykwartylowe (IQR) dla ka?dej metryki, we wszystkich próbach i stratyfikowane wed?ug lokalizacji urz?dzenia i typu ruchu.

Próby statyczne

W przypadku prób z urz?dzeniami statycznymi obliczono odleg?o?? i przemieszczenie mi?dzy próbkami. Wyniki przedstawiono jako ?redni?, median?, IQR i skumulowan? sum? odleg?o?ci oraz przemieszczenia od pierwszej do ostatniej próbki w 10-minutowym badaniu. Metryka producenta "licznik kilometrów" zosta?a uwzgl?dniona w wynikach dla ka?dego urz?dzenia jako punkt odniesienia dla obliczonej przebytej odleg?o?ci.

4. WYNIKI

Próby ruchowe

Ró?nice mi?dzy ClearSky LPS a pr?dko?ci? uzyskan? z Vicon przedstawiono w tabeli 2 i na rysunku 2. Spo?ród czterech testowanych pozycji urz?dzenia, urz?dzenie noszone w kamizelce mia?o najmniejsz? ?redni? i median? RMSD, a urz?dzenie noszone z przodu talii najwy?sz?.

Obserwacja ta zosta?a powtórzona dla RMSD w przyspieszeniu(Tabela 3 i Rysunek 2). Próby ruchu liniowego charakteryzowa?y si? najwi?ksz? zgodno?ci? mi?dzy metodami dla pr?dko?ci. Próba zmiany kierunku ruchu o¹⁸⁰⁰ skutkowa?a najwy?szymi warto?ciami RMSD dla przyspieszenia.

Tabela 2. RMSD pr?dko?ci (^m-s-1) mi?dzy urz?dzeniami pg电子游戏 a systemem analizy ruchu Vicon.

Tabela 3. Przyspieszenie RMSD (^m-s-2) mi?dzy urz?dzeniami pg电子游戏 a systemem analizy ruchu Vicon.

Rysunek 2. Wyniki RMSD pr?dko?ci (pierwszy wiersz) i przyspieszenia (drugi wiersz) dla ka?dej próby, z podzia?em na lokalizacj? urz?dzenia (pierwsze kolumny) i rodzaj ruchu (druga kolumna).

Tabela 4 pokazuje MAD w odleg?o?ci mi?dzy próbkami uzyskanej z danych ?ledzenia pozycji Vector T7 i Vicon. We wszystkich próbach ?rednia ró?nica wynosi?a 0,39 m, ró?nice by?y wi?ksze w przypadku urz?dzenia noszonego z przodu talii i podczas próby ruchu po obwodzie.

Tabela 4. MAD w odleg?o?ci mi?dzy próbkami (m) mi?dzy urz?dzeniami pg电子游戏 a systemem analizy ruchu Vicon.

Próby statyczne

Mediana i IQR odleg?o?ci mi?dzy próbkami dla wszystkich urz?dzeń stacjonarnych wynosi?a zero(Tabela 5), co wskazuje, ?e w wi?kszo?ci kroków czasowych urz?dzenia nie zmienia?y swoich wspó?rz?dnych x lub y.

Urz?dzenia zarejestrowa?y jednak pewne zmiany po?o?enia, tak ?e ?rednia odleg?o?? mi?dzy próbkami wynosi?a oko?o 1-2 mm. W ci?gu 10 minut nie by?o silnego odchylenia kierunkowego, a ostateczna lokalizacja urz?dzeń by?a bardzo zbli?ona do ich pocz?tkowych pozycji (końcowe przemieszczenie rz?du kilku centymetrów).

Zastrze?one przetwarzanie i filtrowanie danych zawarte w obliczeniach skumulowanej odleg?o?ci (zmienna "odometer") producenta by?o w stanie skorygowa? niewielkie zmiany pozycji i zwróci?o ca?kowite odleg?o?ci mniejsze ni? 0,02 m.

Tabela 5. Wyniki testów statycznych (trzy urz?dzenia pozostawione w bezruchu przez 10 minut).

→ .

5. PODSUMOWANIE

• Urz?dzenia Vector T7 charakteryzowa?y si? niskim RMSD dla pomiarów pr?dko?ci i przyspieszenia oraz niskim MAD dla pomiarów odleg?o?ci podczas prób ruchowych obejmuj?cych wysokie pr?dko?ci przyspieszania, zwalniania i zmiany kierunku.
• Urz?dzenia Vector T7 wykazywa?y podobny niski RMSD dla pomiarów przyspieszenia we wszystkich próbach ruchu, z wyj?tkiem zmiany kierunku o 180 stopni, gdzie RMSD by? nieco wy?szy. Jest to prawdopodobnie spowodowane tym, ?e ruchy w tej próbie obejmowa?y wy?sze pr?dko?ci przyspieszania/zwalniania i sugeruje, ?e b??d wzrasta wraz ze wzrostem pr?dko?ci. B??d ten mo?na jednak nadal uzna? za niski (?redni RMSD wynosz?cy 1,24).?
• Umieszczenie kamizelki skutkowa?o najni?szym b??dem dla pomiarów pr?dko?ci, przyspieszenia i odleg?o?ci, podczas gdy umieszczenie urz?dzenia z przodu talii skutkowa?o najwy?szym b??dem. Niezale?nie od umiejscowienia urz?dzenia, wszystkie lokalizacje skutkowa?y niskim b??dem we wszystkich pomiarach z RMSD ≤ 0,85.?
• Stabilno?? pozycjonowania urz?dzeń Vector T7 podczas postoju by?a wysoka, a ?rednia odleg?o?? mi?dzy próbkami wynosi?a ~ 1-2 mm.
• Niski b??d sugeruje, ?e urz?dzenie Vector T7 u?ywane w po??czeniu z ClearSky zapewnia prawid?owy pomiar pr?dko?ci, przyspieszenia i odleg?o?ci podczas zadań specyficznych dla sportów zespo?owych, w tym maksymalnych wysi?ków liniowych i ruchów zmiany kierunku.

→ .

6. ODNIESIENIA

1. Malone, J. J., Lovell, R., Varley, M. C., & Coutts, A. J. (2017). Rozpakowywanie czarnej skrzynki: zastosowania i rozwa?ania dotycz?ce korzystania z urz?dzeń GPS w sporcie. International journal of sports physiology and performance, 12(s2), S2-18.
2. Linke, D., Link, D., & Lames, M. (2018). Walidacja elektronicznych systemów wydajno?ci i ?ledzenia EPTS w warunkach terenowych. PloS one, 13(7), e0199519.
3. Linke, D., Link, D., & Lames, M. (2020). Wa?no?? optycznych systemów ?ledzenia wideo TRACAB dla pi?ki no?nej. PloS one, 15(3), e0230179.
4. Luteberget, L. S., Spencer, M., & Gilgien, M. (2018). Wa?no?? lokalnego systemu pozycjonowania pg电子游戏 ClearSky T6 dla ?wiczeń specyficznych dla sportów zespo?owych w warunkach wewn?trznych. Frontiers in physiology, 9, 115.
5. Serpiello, F. R., Hopkins, W. G., Barnes, S., Tavrou, J., Duthie, G. M., Aughey, R. J., & Ball, K. (2018). Wa?no?? ultraszerokopasmowego lokalnego systemu pozycjonowania do pomiaru lokomocji w sportach halowych. Journal of sports sciences, 36(15), 1727-1733.
6. Hodder, R. W., Ball, K. A., & Serpiello, F. R. (2020). Kryterium wa?no?ci lokalnego systemu pozycjonowania pg电子游戏 ClearSky T6 do pomiaru odleg?o?ci mi?dzy jednostkami. Sensors, 20(13), 3693.
7. R Core Team (2021). R: J?zyk i ?rodowisko do obliczeń statystycznych. R Foundation for Statistical Computing, Wiedeń, Austria. URL https://www.R-project.org/
8. Van Boxtel, G.J.M., Laboissière, R., & Wilhelm, H.D. (2021). gsignal: Przetwarzanie sygna?ów. URL: https://github.com/gjmvanboxtel/gsignal

→ .