Estudios biomecánicos mediante dispositivos inteligentes

Abstract

En este Trabajo de Fin de Grado se ha explorado la utilidad de los sensores del teléfono movil para abordar la biomecánica de la marcha. Para ello se evaluaron distintas aplicaciones y se seleccionó la más flexible: Sensor Logger. Para obtener un análisis preciso de los resultados medidos se ha creado un código de Matlab para generar gráficas que representen visualmente dichos datos. Antes de comenzar con el análisis de la marcha se llevaron a cabo una serie de experimentos sencillos en el laboratorio con el fin de familiarizarnos con los sensores y establecer una base sólida sobre su funcionamiento, y en ellos mostraron las posibilidades del uso de estos dispositivos en experimentos de física de bachillerato o en los primeros cursos de la carrera. Además, se han realizado pruebas que involucran actividades más complejas, como los saltos, ya que su estudio ofrece información relevante sobre las características y la eficiencia del movimiento humano, y han permitido definir la metodología utilizada en la biomecánica de la marcha. Por último, se ha realizado un estudio sobre la biomecánica de la marcha. Para ello se ha caracterizado el caso más sencillo, es decir el andar, y se han podido determinar sus parámetros espaciotemporales, como la duración del ciclo de paso, las fases de apoyo y balanceo, entre otros. Este análisis se ha extendido a situaciones similares, realizando la misma prueba con el movil en una ubicación diferente, andando rápido, corriendo, etc. También se han caracterizado los parámetros de estos casos de la marcha y se han podido comparar los resultados obtenidos en las distintas pruebas llevadas a cabo.

This work has explored the usefulness of mobile phone sensors to address the biomechanics of gait. To do this, different applications were evaluated and the most flexible was selected: Sensor Logger. In order to obtain an accurate analysis of the measured results, a Matlab code has been created to generate graphs that represent visually this data. Before starting with the gait analysis, a series of simple experiments were carried out in the laboratory, in order to familiarize ourselves with the sensors and establish a solid base on their functioning. By carrying out these experiments, the sensors showed the possibilities of using these devices in high school physics experiments or in the first courses of the career. Furthermore, tests involving more complex activities, such as jumping, have been carried out, since their study offers relevant information about the characteristics and efficiency of human movement, and has made it possible to define the methodology used in gait biomechanics. Finally, a study on the biomechanics of gait has done. Firstly, the simplest case, that is walking, has been characterized and its spatiotemporal parameters, such as the duration of the step cycle and stance and swing phases, have been determined. This analysis has been extended to similar situations, performing the same test with the mobile in a different location, walking fast, running, etc. The gait parameters of these cases have also been characterized and the results obtained in the different tests carried out have been compared.