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

Premiado em principal evento de inteligência artificial do Brasil, equipamento pode prevenir lesões em corredores com custo seis vezes menor que outros modelos nacionais

 12/01/2021 - Publicado há 8 meses
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Sistema inteligente da esteira avalia a fadiga do corredor, prevendo o padrão de corrida da pessoa e se ela está cansada ou descansada. Foto: Cedida pelo pesquisador

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. 

 Sérgio Baldo Júnior. Foto: Cedida pelo pesquisador

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

ENIAC 2020

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).

Ouça a entrevista com Sérgio Baldo Júnior, Renato Tinós e Paulo Santiago ao Jornal da USP no Ar – Edição Regional no player abaixo.


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