Simulacija i robotika za poboljšanje rezultata i smanjivanje rizika u sportu (SaRERiS)

Ova ideja dolazi iz našeg rada u modelovanju dinamike ljudskog/humanoidnog kretanja. Namera je da se pođe od naprednog dinamičkog modela humanoida, izvrši prilagođavanje (koliko god je to moguće) za primenu na ljudima, i iskoristi da se simuliraju pokreti u sportu. Da li postoji praktični i primenljiv rezultat? Da; dozvolite da objasnimo. Ukoliko bi se pokreti sportiste merili i beležili, dinamički model omogućava da se proračunaju dinamičke karakteristike koje su od velikog značaja, ali se ne mogu meriti: momenti na zglobovima, reaktivne sile na zglobovima (npr. opterećenja prenesena kroz lakat sa nadlaktice na podlakticu ili obrnuto), potrošnja energije, itd. Na osnovu ovih rezultata, mogu se locirati neefikasne i potencijalno rizične situacije koje mogu dovesti do povreda. Sledeći korak je korišćenje simulatora da se modifikuje kretanje u cilju eliminacije identifikovanih pretnji. Konačno, sportista treba da se ponovo trenira da bi stekao nove, revidirane pokrete. Za ponovno treniranje, robotski asistentski uređaj (moguće u formi izuzetno laganog delimičnog egzoskeleta, ili delimično aktivnog odela) se može razviti i primeniti.

Inspiracija za ovu ideju se može naći u radovima [Ref. 1-3] i u knjizi, u poglavlju [4]. Posebno obratite pažnju na [4]; pojava knjige sa ovakvim naslovom i njen opseg dokazuju da je ideja postala vrlo aktuelna.

[1] V. Potkonjak, M. Vukobratovic, “A Generalized Approach to Modeling Dynamics of Human and Humanoid Motion”, Intl. Journal of Humanoid Robotics (World Scientific publ.), Vol. 2, No. 1, pp.1-24, 2005.

[2] V. Potkonjak, M. Vukobratovic, K. Babkovic, B. Borovac, “General Model of Dynamics of Human and Humanoid Motion – Feasibility, Potentials and Verification”, Intl. Journal of Humanoid Robotics, Vol. 3, No. 1, pp. 21-48, March 2006.

[3] M. Vukobratovic, V. Potkonjak, K. Babkovic, B. Borovac, “Simulation Model of General Human and Humanoid Motion”, Intl. J. Multibody System Dynamics (Springer), Vol. 17, No. 1, pp. 71-96, Febr. 2007.

[4] V. Potkonjak, M. Vukobratovic, K. Babkovic, B. Borovac, Chapter: “Dynamics and Simulation of General Human and Humanoid Motion in Sports”, in Nigel Pope’s (Editor) book: “Digital Sport for Performance Enhancement and Competitive Evolution: Intelligent Gaming Technologies”, Information Science Reference (an imprint of IGI Global), USA, May 2009.

Naredni „pokreti“ vizualizuju rezultate simulacije nekih sportskih pokreta.

Neki od „pokreta“ ljudskog/humanoidnog kretanja u sportu su prikazani ispod. Karakteristični trenuci koji definišu faze pokreta su naznačeni:

3D landing motion

3D model pokreta prizemljenja

Tennis player motion

Kretanje tenisera

Goalkeeper motion

Kretanje golmana

Handball player motion

Kretanje rukometaša