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Pesquisadores da USP Ribeirão Preto criam esteira capaz de avaliar a fadiga de corredores

Publicado em 13 janeiro 2021

A tecnologia evoluiu muito ao longo dos anos e, hoje, está cada vez mais presente em todas as áreas. Ao mesmo tempo, o número de pessoas preocupadas com a saúde e que começaram a praticar exercícios físicos também aumentou. Unir tecnologia e esporte, então, se tornou um trabalho essencial, principalmente para evitar lesões naqueles que estão iniciando na prática.

Nesse contexto, pesquisadores da USP Ribeirão Preto desenvolveram uma esteira com sensores e sistema inteligente capaz de avaliar a fadiga de um corredor. A nova tecnologia nacional é explicada por Sérgio Baldo Júnior, aluno do curso de Informática Biomédica da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (FMRP) da USP e responsável pelo projeto. “A partir de sinais de força, é possível extrair algumas características dele e, junto com o uso de redes neurais artificiais, é possível prever o padrão de corrida dessa pessoa e se ela está cansada ou descansada.”

O professor Renato Tinós, da Faculdade de Filosofia, Ciência e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP) da USP e orientador de Baldo Júnior, conta que toda a análise é possível pela rede de inteligência artificial acoplada diretamente no equipamento e que armazena os dados dos sensores. “A pessoa corre na esteira e essa base de dados vai ser usada para treinar a rede neural, que depois vai ser capaz de classificar o padrão de corrida dessa pessoa.”

Esteira Ergométrica

Conta com 4 células de carga utilizadas como sensores de força vertical

Os sinais de força emitidos por cada célula de carga passam por um amplificacor de sinal

Uma célula de carga aclopada na base da esteira

São enviados por canais diferentes para uma placa de aquisição dados

Software MATLAB para a gravação dos sinais em tempo real

Exemplo de aquisição de sinais

Segundo os pesquisadores, trata-se de uma esteira que envolve um alto nível de controle, com sensores e motores que chegam a 40 ou 50 quilômetros por hora (km/h). Atualmente, as esteiras semelhantes existentes no mercado nacional podem custar até R$ 120 mil, já os modelos importados podem chegar a US$ 230 mil. Os altos custos e a importância, principalmente para a pesquisa nacional, de equipamento preciso e mais acessível motivaram os pesquisadores a desenvolver o projeto.

É o que argumenta o outro orientador de Baldo Júnior, o professor Paulo Santiago, da Escola de Educação Física e Esporte (EEFERP) da USP. “Pela impossibilidade de comprar equipamentos como esse, surgiu a ideia de construir a nossa própria esteira”. E, segundo avaliação do professor, obtiveram uma nova esteira ainda melhor que uma importada. “O motor é mais potente e o valor, muito mais barato”, garante, ressaltando que o custo da esteira que desenvolveram não passa dos R$ 20 mil.

A importância científica e acadêmica da esteira da USP é destacada por Santiago que afirma ter desenvolvido uma unidade “barata e de excelente qualidade para uso em pesquisas que necessitam de um monitoramento preciso e refinado para corredores de alto nível”. Além do que, pode também beneficiar a população já que a ideia é que a esteira chegue ao mercado. “Ela vai ajudar a monitorar as cargas de treino para, pelo menos, a pessoa saber quando está cansada ou descansada, o que pode ajudar a prevenir dores e lesões”, destaca o professor Santiago.

Projeto premiado

Usar inteligência artificial na prática de exercícios físicos, com o poder de evitar lesões, fez o trabalho da USP Ribeirão Preto ser premiado no 16º Encontro Nacional de Inteligência Artificial e Computacional (ENIAC 2020). O evento, que discute as inovações, tendências, experiências e evolução nos campos de Inteligência Artificial e Computacional, foi realizado on-line entre 20 e 23 de outubro.

O reconhecimento do projeto pelo meio científico foi recebido pelo acadêmico Baldo Júnior num “misto de orgulho e alegria”, como ele mesmo descreve seu sentimento. Para o aluno, ganhar o prêmio em um evento desse nível é algo muito difícil e o fato o deixa muito animado a continuar, já que seu “trabalho foi reconhecido por quem é referência na área”.

O projeto “Uso de redes neurais artificias para classificar padrões de corrida em esteira ergométrica em esportes de alto desenvolvimento” foi financiado pela Pró-Reitoria de Pesquisa da USP, pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) e pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).

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