Desenvolvimento de um sistema de sensorização integrado num saco de boxe

Abstract

Nos dias de hoje os instrumentos para monitorização e melhoria de performance têm grande procura em qualquer desporto ou prática do quotidiano. Os desportos de combate não são exceção a esta nova realidade. Porém, depois de uma pesquisa de mercado conclui-se que não existe um produto que reproduza as condições necessárias para a realização de um treino, isto é, que consiga monitorizar o treino a nível de força dos impactos sem que nada interfira com o atleta e este possa realizar um treino normal e sem interrupções. Um sistema económico, não intrusivo e capaz de fornecer informação importante para a avaliação e melhoria de performance tem um potencial de mercado significativo. Esta dissertação, desenvolvida na Universidade do Minho em parceria com uma entidade externa, foi realizada com o objetivo de desenvolver um protótipo para um sistema de sensorização a integrar num saco de boxe, para apoiar o treino em artes marciais. O sensor piezoresistivo de força construído durante esta dissertação cobre grande parte da área do saco. Os sensores utilizados têm como finalidade medir a força dos impactos que são infligidos no saco de boxe. Assim sendo, este sistema permite ao utilizador ter uma perceção da sua evolução no que toca ao ganho de força e ao seu tempo de reação pois possibilita que este veja o seu treino em tempo real através de um gráfico desenvolvido na aplicação Android. Este trabalho de mestrado foi realizado com o objetivo de obter um produto final que possua uma interface de comunicação entre o sistema de aquisição de sinal e o sistema de interface com o utilizador. Posto isto, foi necessário desenvolver o hardware de aquisição de sinal, assim como o software respetivo, para um microcontrolador ATMEL. Este microcontrolador foi utilizado para fazer a aquisição de sinal dos sensores utilizados e para fazer as comunicações (através de um dispositivo Bluetooth) necessárias. Por fim, foi criado um software para dispositivos móveis Android de forma a existir uma interface com o utilizador.

Nowadays the instruments for monitoring and improving performance have great demand in any sport or daily practice. Combat sports are no exception to this new reality. However, after a market research it is concluded that there is no product that reproduces the necessary conditions for the performance of a training, that is, that can monitor the training in the strength of the impacts without nothing interfering with the athlete and it can perform a normal and uninterrupted workout. An economical, non-intrusive system capable of providing important information for performance evaluation and improvement has significant market potential. This dissertation, developed at the University of Minho in partnership with an external entity, was carried out with the objective of developing a prototype for a sensor system to be integrated into a boxing bag to support martial arts training. The piezoresistive force sensor constructed during this dissertation covers most of the area of the bag. The sensors used are intended to measure the force of the impacts that are inflicted in the boxing bag. Therefore, this system allows the user to have a perception of its evolution regarding the gain of strength and its reaction time because it allows the user to see his training in real time through a graph developed in the Android application. This work was carried out with the objective of obtaining a product that has a communication interface between the signal acquisition system and the user interface system. That said, it was necessary to develop the signal acquisition hardware, as well as the respective software, for an ATMEL microcontroller. This microcontroller was used to make the signal acquisition of the sensors used and to make the necessary communications (through a Bluetooth device). Finally, a software for Android mobile devices was created in order to have an interface with the user.