Quantificare la prestazione nel judo: un tentativo di valutare l'efficacia degli attacchi con proiezione

QUANTIFYING JUDO PERFORMANCE AN ATTEMPT TO JUDGE THE EFFECTIVENESS OF THROWING ATTACKS Manfred M. Vieten and Hartmut Riehle University of Konstanz, Konstanz, Germany

Quantificare la prestazione nel judo: un tentativo di valutare l'efficacia degli attacchi con proiezione Il judo è uno sport da combattimento. Un modo per vincere è proiettare l'avversario con uno stile ben eseguito. È stato fatto un tentativo per valutare l'efficacia di una proiezione analizzando il momento dei due contendenti prima della proiezione. Utilizziamo la cinematografia video e un sistema di simulazione per calcolare i momenti. Il nostro metodo è in grado di rappresentare le differenze tra diversi livelli di qualità delle prestazioni. I grafici mostrano le differenze nelle abilità di prestazione. PAROLE CHIAVE: judo, harai-goshi, hane-goshi, sport da combattimento, arti marziali, cinematica INTRODUZIONE: Jigoro Kano (1860-1938) è il fondatore del judo moderno. Raccolse le conoscenze delle antiche scuole giapponesi di jujitsu e nel 1882 fondò la prima scuola di judo. Il judo fu incluso per la prima volta nei Giochi Olimpici a Tokyo nel 1964 ed è stato tenuto regolarmente dal 1972. La competizione olimpica femminile iniziò nel 1992. Il judo è uno sport altamente tecnico, che richiede abilità, forza e forma fisica. I concorrenti (judoka) indossano un judogi, un indumento largo di colore bianco o blu. La giacca è fissata da una cintura, che gira due volte intorno al corpo ed è legata con un nodo quadrato. I combattenti sono giudicati sulla tecnica di proiezione (nage-waza), immobilizzazioni (osae-komi-waza), leve articolari (kansetsu-waza) e strangolamenti (shime-waza).

In questo articolo, tentiamo di utilizzare il momento per giudicare l'efficacia degli attacchi per due diverse tecniche di proiezione: il hane-goshi (molla dell'anca) e il harai-goshi (spazzata dell'anca). Per ulteriori dettagli si rimanda al libro di Jigoro Kano “Kodokan Judo” pubblicato nel 1994 (versione rivista).

METODI: Quattro uomini e una donna hanno partecipato a questo studio. La loro esperienza e i principali dati antropometrici sono mostrati nella tabella seguente:

Per ogni soggetto sono state effettuate 38 misurazioni antropometriche. Ogni partecipante ha eseguito 6 proiezioni (3 hane-goshi e 3 harai-goshi) con ciascuno degli altri partecipanti. In totale sono state filmate 120 proiezioni. Le proiezioni sono state eseguite in modo simile a un esercizio di uchi-komi (prestazione predefinita) in una posizione specifica sul tatami (materassino da judo). I movimenti sono stati ripresi utilizzando tre videocamere analogiche a 50 Hz con un tempo di esposizione di 1/1000 di secondo.

Un passo complicato nell'analisi è stato selezionare quelle sequenze video in cui tutti i punti di riferimento necessari sui corpi fossero visibili durante l'intera esecuzione. Per motivi di maggiore precisione e miglior riconoscimento delle articolazioni degli arti inferiori, i partecipanti indossavano leggings aderenti invece dei tradizionali pantaloni. Tuttavia, la giacca tradizionale era necessaria per consentire l'esecuzione delle tecniche di judo.

Quattordici proiezioni (7 hane-goshi e 7 harai-goshi) sono state digitalizzate manualmente utilizzando un sistema Peak 5. Per ogni persona sono state selezionate 16 coordinate (orecchie, spalle, gomiti, polsi, anche, ginocchia, caviglie e piedi). Pertanto, 32 coordinate per fotogramma e 38 misurazioni antropometriche per atleta sono state utilizzate come input per il sistema di simulazione SDS.

Abbiamo utilizzato un filtro digitale che ha effettuato una levigatura attenuando lo spettro FFT. Il sistema SDS ha creato il modello di Hanavan (Hanavan, 1964, vedi Figura 1) e ha calcolato le dinamiche inverse in base ai movimenti filmati. Per dettagli tecnici si veda Vieten (1999). Non sono state misurate ulteriori forze esterne.

RISULTATI E DISCUSSIONE: Il momento orizzontale dell'attaccante (tori) e del difensore (uke) nella direzione x (direzione del movimento), così come la somma di questi due momenti, sono stati calcolati in funzione del tempo (vedi figura 2 per l'hane-goshi e figura 3 per l'harai-goshi).

La linea verticale a sinistra indica la sequenza finale prima della proiezione, denominata START. Questa sequenza è definita dall'inizio dell'ultimo passo o dal momento in cui il momento di uke supera quello di tori(qualsiasi dei due eventi si verifichi per ultimo). La linea verticale a destra segna il momento in cui i piedi di uke perdono il contatto con il suolo, denominato LIFT OFF.

Abbiamo calcolato i seguenti cinque parametri, i cui risultati sono mostrati nelle figure 4 e 5:

1. La differenza media tra il momento di uke e quello di tori, calcolata come [Pdifference]=[Puke - P tori] per l'intervallo di tempo compreso tra START e LIFT OFF.
2. Il massimo della somma dei momenti di uke e tori tra START e LIFT OFF.
3. La somma dei due momenti al momento di START.
4. Il valore medio della somma dei due momenti tra START e LIFT OFF, calcolata come Pmean = [Puke + Ptori]
5. Il momento P = Puke + Ptori al punto di LIFT OFF.

Per tutte le proiezioni, abbiamo osservato un trasferimento di momento dall'attaccante (tori) al difensore (uke) prima della proiezione. Questo momento è generato dall'azione di tori. Un hane-goshi è una tecnica in cui tori attacca il corpo dell'avversario dal polpaccio fino alla spalla. Un'azione di trazione su braccio e parte superiore del corpo è combinata con una spinta/spazzata di una gamba. Allo stesso tempo, l'anca di uke viene sollevata, indebolendo così la sua stabilità in piedi. Pertanto, questa proiezione può essere eseguita con un momento iniziale minimo, necessario per sbilanciare uke.

Nel caso del harai-goshi, il corpo di uke viene anch'esso attaccato dalla gamba fino alla spalla, ma il sollevamento dell'anca di uke non è così marcato. Di conseguenza, il harai-goshi richiede un momento iniziale maggiore per essere eseguito con successo. I nostri dati mostrano la differenza del momento iniziale tra hane-goshi e harai-goshi per tutti i livelli di esperienza. Il momento iniziale dell'hane-goshi varia notevolmente tra le sette proiezioni. Nella figura 4, le prime tre proiezioni e la settima sono eseguite con i judoka che si muovono nella direzione della proiezione. Le altre tre proiezioni sono eseguite da una posizione statica.

Qual è dunque la firma di una tecnica ben eseguita? Nel caso dell'hane-goshi, la firma sarebbe un alto trasferimento di momento prima della proiezione; inoltre, i tre parametri successivi (vedi figura 4) dovrebbero contenere valori positivi. Il momento minimo del sistema può avvicinarsi a piccoli valori negativi. Un harai-goshi dovrebbe essere eseguito con un alto trasferimento di momento (parametro DIFFERENZA nella figura 5). MAXIMUM, START e MEAN dovrebbero mostrare valori significativamente più alti rispetto all'hane-goshi. Il momento minimo (MINIMUM) può avvicinarsi a zero o a piccoli valori negativi, ma non dovrebbe raggiungere valori negativi sostanziali.

CONCLUSIONE: Il metodo sopra descritto consente di discriminare diversi livelli di qualità delle prestazioni. Inoltre, con questo metodo abbiamo anche stabilito uno strumento di monitoraggio che quantifica l'abilità tecnica di un judoka durante il processo di allenamento. Il metodo produce numeri definiti, che richiedono l'interpretazione di un allenatore con un background scientifico.

L'interpretazione dipende dalla situazione in cui si trovano i due contendenti. Se uke spinge tori, l'interpretazione sarà diversa rispetto a una situazione in cui uke tira. La combinazione in cui tori 2 proietta uke 1 è un esempio di azione di spinta sia per l'hane-goshi che per l'harai-goshi.

La diminuzione del momento del sistema durante il periodo tra START e LIFT OFF (figure 6 e 7) è inferiore rispetto all'esempio di "trazione" sopra (figure 2 e 4). Di conseguenza, il momento medio del sistema (MEAN) è più alto e può superare il momento al START. Il tipo di movimento, che sia di trazione, spinta o neutro, è chiaramente identificabile nei grafici dei momenti (figure 2, 3, 6, 7, 8 e 9).

 Il metodo descritto non richiede forze esterne come input. Vengono utilizzati esclusivamente parametri cinematici.

Pertanto, un set di videocamere e un sistema di digitalizzazione sono sufficienti per calcolare i momenti necessari. È essenziale per uno strumento di monitoraggio del processo di allenamento fornire i dati immediatamente o almeno al termine di una sessione di allenamento.

L'apparato sopra descritto non è in grado di fornire i dati in tempo reale. Tuttavia, un'attrezzatura modificata e l'uso di marcatori (elementi riflettenti applicati sul judogi e sugli arti inferiori) permetterebbero una cattura in tempo reale delle coordinate dei marcatori.

RIFERIMENTI: Hanavan, E. P. (1964). Mathematical model of a human body (AMRL-TR-64-102) Wright Patterson Air Force Base, Ohio. Kano, Jigoro (1994). Kodokan Judo, Kodansha International, Tokyo, New York, London. Vieten, Manfred (1999). Inverse Dynamics in Sports Biomechanics. In Sanders, R. & Gibson, B. (Eds.), Scientific Proceedings of the XVII International Symposium on Biomechanics in Sports (pp. 219-230).

Ringraziamenti I dati grezzi sono stati presi dalla “Zulassungsarbeit für das erste Staatsexamen” di Sabine Walter. Gli autori hanno supervisionato il progetto e uno di loro (MV) è stato attivamente coinvolto nell'intero processo, dalla raccolta dei dati alla preparazione dei dati grezzi.

Si ringraziano gli autori Manfred Vieten e Hartmut Riehle .