Biomechanika těla
Biomechanika těla
Snímače došlapu v akci: Do vložek do bot jsme instalovali speciální senzory intenzity došlapu vyvinuté v rámci bakalářské práce na VUT.
Hackování sítě: Když se mikrokontroleru ESP-32 nechtělo přes Wi-Fi připojit k notebooku, vzali jsme to do vlastních rukou. Pomocí staršího routeru jsme si postavili vlastní uzavřenou síť, ručně nakonfigurovali IP adresy a datový most úspěšně zprovoznili!
Živý datový stream a synchronizace: Snímali jsme intenzitu došlapu v reálném čase a zároveň natáčeli video pro přesnou analýzu flexe kolene při běhu.
Vývoj vlastního softwaru: Dokončili jsme program pro vizualizaci dat – sami jsme navrhli, které veličiny vyhodnocovat a jak je zobrazit, aby z nich vznikl reálný vědecký výstup.
ZVÍDAVÉ DOTAZY
Uvnitř je piezočlen (např. oxid křemičitý, jaký znáš z piezo-zapalovače). Při deformaci došlapem generuje elektrické napětí. Tuto změnu napětí okamžitě zachytí mikrokontroler ESP-32 a pošle data vzduchem do počítače.
Pozná senzor rozdíl mezi chůzí a během?
Otestováno na pásu: Jednoznačně ANO! Při chůzi je zřetelná odezva na patě. Jakmile ale přejdeš do běhu, tlak na patu téměř zmizí a razantně vystřelí odezva na palci a prstech.
V roli biomechaniků i vývojářů jsme se pustili se do tvorby vlastního programu pro sledování pohybu dolních končetin při běhu.
Kinematika dolních končetin: Měřili jsme změny úhlu v kolenním kloubu a sledovali, jak se biomechanika došlapu mění při zvyšování rychlosti nebo nastupující únavě.
Snímání pohybu: Záznam běhu z bočního pohledu ve vysokém rozlišení (1080p, $\ge 60\text{ fps}$) a kontrastní markery umístěné na kloubech.
Kódování & AI: Vývoj algoritmu v prostředí MATLAB a Python s využitím moderních AI nástrojů („vibe coding“ s Claude a Gemini).
Co navržený software dokáže?
Interaktivní načtení: Umožňuje uživateli nahrát video a manuálně označit klíčové sledované body na těle (bedro, koleno, kotník).
Automatický tracking (Sledování pohybu): Algoritmus snímek po snímku detekuje polohu markerů v čase a kontinuálně propočítává úhel sevřený mezi stehnem a bércem.
Export a Data: Automaticky generuje a ukládá grafy průběhu flexe kolene i kompletní naměřená data pro další vědecké zpracování.
