Systematisches, genaues und zuverlässiges Monitoring relevanter biomechanischer Einflussgrößen ist notwendig für eine erfolgreiche Trainingssteuerung zur Leistungs-steigerung sowie zur Verletzungsprävention. Dies gilt insbesondere für den Spitzen-sport (Phillips, Farrow, Ball, & Helmer, 2013). Traditionell sind die notwendigen Da-tenaufnahmen mit aufwendigen Aufbauten und laborbasierten Umgebungen sowie einer umfangreichen Datenverarbeitung verbunden. Durch die umfassenden Fort-schritte hinsichtlich tragbarer Sensorsysteme, insbesondere auf Basis von Iner-tialsensorik, eröffnen sich jedoch vielversprechende Möglichkeiten zur effizienten Er-fassung biomechanischer Parameter außerhalb des Labors. Miniaturisierte inertiale Messeinheiten (MIMUs) wurden bereits in verschiedenen Sportarten eingesetzt, um kinematische und kinetische Daten aufzuzeichnen (Camomilla, Bergamini, Fantozzi, & Vannozzi, 2018; Macadam, Cronin, Neville, & Diewald, 2019). Dies gilt auch für die Kombination von MIMUs mit globalen Navigationssatellitensystem (GNSS), die in mehreren dynamischen Sportarten bereits Anwendung fanden. Generell ermögli-chen sie die Erfassung kinematischer und kinetischer Daten, bringen jedoch auch Herausforderungen bei der Messung von hochdynamischen Bewegungen mit sich (Schmidt & Jaitner, 2023). Im Reitsport bestehen besondere Herausforderungen bei der Anwendung von Mess-technologien zur objektiven Beurteilung von Bewegungen. Das Reiten basiert auf dem gemeinsamen Handeln von Reiterin und Pferd, wobei das Pferd eine einzigar-tige Rolle spielt, da es Bewegungen als Reaktion auf Anweisungen ausführt. Im Ge-gensatz zu menschlichen Bewegungen ist der Einsatz von Messtechnologien im Be-reich der biomechanischen Bewegungsanalyse des Pferdes wenig erforscht. Große Reitplätze mit unterschiedlichen Bodenbelägen wie Sand oder Gras, Umweltein-flüsse, Wetterbedingungen und das natürliche Verhalten des Pferdes stellen etab-lierte Messmethoden aus dem menschlichen Sport schnell vor große Herausforde-rungen. Als Fluchttiere reagieren Pferde auf ungewohnte Reize mit Verhaltensände-rungen, welches eine reliable Datenerhebung erschwert. Leistungsdiagnostik und Trainingsmonitoring basieren daher typischerweise ausschließlich auf den subjekti-ven Einschätzungen von Reiter- und/oder Trainer:innen. Springwettbewerbe stellen Reiter:innen vor eine besondere Herausforderung: einen Parcours mit bis zu 19 Hindernissen, der für jede Veranstaltung neu gestaltet wird. Die Teilnehmer:innen müssen diesen, sich ständig verändernden Parcours, in einer bestimmten Reihenfolge absolvieren und dabei die Bewegungen mit hoher Ge-schwindigkeit und Präzision realisieren. Die Entscheidungen von Reiter:in, die das Pferd leiten, müssen durch Gewichtsverlagerung, Schenkel- und Zügelhilfen sofort vermittelt, vom Pferd verstanden und in zielgerichtete Bewegungen umgesetzt wer-den. Das sportliche Ziel der Sprungbewegung des Pferdes besteht im Gegensatz zu vielen menschlichen Sportarten nicht darin, die Sprunghöhe oder -weite zu maximie-ren, sondern die verschiedenen Arten von Hindernissen ökonomisch ohne Fehler oder Geschwindigkeitsverlust zu überwinden (Fercher, 2017). Die Erhebung der bi-omechanischen Leistungsmerkmale der Sprungbewegung des Pferdes ist dennoch von Interesse, um sowohl Qualität als auch Quantität der Leistung einzuschätzen. Basierend auf bisherigen Studien, gibt dabei der Verlauf des Körperschwerpunkts (KSP) von Reiter:in und Pferd wesentliche Einblicke in die Sprungbewegung (Fer-cher, 2023). Der Einsatz von IMU- und GNSS-basierten Sensorsystemen ermöglicht dabei prinzipiell die Erfassung umfassender kinematischer und kinetischer Merk-male. Jedoch bleibt die Datenverarbeitung ein kritischer Faktor für die notwendige Genauigkeit, die bisher nicht ausreichend gewährleistet ist (Schmidt & Jaitner, 2023; Schmidt, Nolte, Kolodziej, Ulbricht, & Jaitner, 2023). Dies gilt auch für bestehende Systeme im Pferdesport, die aufgrund von limitierten Messgenauigkeiten oft nur ein-geschränkt im Hochleistungssport einsetzbar sind (Guyard, Montavon, Bertolaccini, & Deriaz, 2023). Seit 2020 verwendet der Olympiastützpunkt NRW/Westfalen in Warendorf ein GNSS-IMU-Sensorsystem, welches die Position und Bewegung des KSP von Rei-ter:in mithilfe eines einzigen Sensors bestimmen und umfassende Leistungsanaly-sen während des Trainings und Wettkampfs ermöglichen kann (Fasel et al., 2016; Fasel, Supej, & Laaksonen, 2019; Shang, Shi, Chen, & Staunton, 2024; Wagner et al., 2024). Die Vielseitigkeit des Systems ermöglicht es, die Messdaten mit synchro-nisierten Videoaufnahmen zu ergänzen und so eine visuelle Feedback-Ebene bereit-zustellen. Pilotstudien haben gezeigt, dass das System in der Lage ist, Parcourslay-out und Geschwindigkeit zu analysieren und eine klare sowie anpassbare visuelle Darstellung zu bieten. Darüber hinaus hat die Technologie das Potenzial zur Erken-nung einzelner Hindernisse, durch eine Bewegungssegmentierung basierend auf spezifischen Ereignissen in den Sensordaten des Pferdes, gezeigt. Allerdings um-fasst das Sensorsystem bisher keine umfassende Analyse des KSP des Pferdes. Das Ziel dieser Studie ist daher die Entwicklung eines sensorbasierten Bewegungs-analysesystems speziell für Springpferde. Wir präsentieren eine sensorbasierte Be-stimmung leistungsrelevanter biomechanischer Sprungmerkmale des Pferdes, ba-sierend auf der Erfassung des KSP des Pferdes, welche anschließend mit einer 3D-Bewegungsanalyse als Referenzmessung verglichen wird.
© Copyright 2024 15. Symposium der dvs-Sektion "Sportinformatik und Sporttechnologie": Zwischen Geistesakrobatik und praktischer Anwendung: Innovationen in der Sportinformatik und Sporttechnologie. Veröffentlicht von Technische Universität Dortmund. Alle Rechte vorbehalten.