98 BISp Jahrbuch Forschungsförderung 2013 14 Optimierung der Bewegungsabläufe 2 2 Ermittlung von Eingangsdaten für das Modell Zur Berechnung der individuell aufgebrachten Momente werden neben den Zeitverläufen von Bewe gungsdaten und Bodenreaktionskräften die individuellen anthropometrischen Daten der Sportlerin bzw des Sportlers benötigt Diese werden beim klassischen Vorgehen durch eine Vermessung der Testperson mit speziellen anth ropometrischen Messwerkzeugen erhoben Im Ergebnis liegen Abstände und Umfänge Leitmaße die durch äußere anthropometrische Punkte definiert sind vor Für biomechanische Analysen sind jedoch die Lage der Gelenke sowie die Masseverteilung entscheidend Diese Daten werden aktuell durch Regressionsformeln aus den Leitmaßen berechnet Damit wird der Individualität der Sportlerin bzw des Sportlers jedoch nur bedingt Rechnung getragen Deshalb wurden alternative Verfahren zur Bestimmung anthropometrischer Daten entwickelt und eingesetzt Härtel 2011 Eine Analyse der Möglichkeiten des Bodyscanners VITUS Smart LC der Firma Human Solutions zeigte verschiedene Anwendungsszenarien auf Die vom Bodyscanner generierte Beschreibung der Hüllgeo metrie der Testperson kann geometrisch analysiert werden um die geforderten anthropometrischen Leitmaße automatisiert zu berechnen Mit einer zusätzlichen Softwarekomponente kann ein Skelett in die Hüllgeometrie eingepasst werden Damit stehen Daten zur Lage der Gelenke zur Verfügung Wird die Hüllgeometrie mit Hilfe geometrischer Schnittfunktionen in Teilkörper separiert können bei Annahme einer durchschnittlichen Dichte Aussagen über Massen und Massenträgheitsmomente abgeleitet werden Eine weitere interessante Möglichkeit besteht in der Anwendung eines Motion Capture Systems Wenngleich die Lage der Gelenke der Testperson nicht direkt durch ein Motion Capture System erfasst werden kann steht mit der Methode der virtuellen Drehzentren ein Verfahren zur Verfügung das die Lage der Gelenke aus den Daten von Sensoren die an der Testperson befestigt wurden berechnet Zur Untersuchung dieser Methodik wurde das Motion Capture System ART eingesetzt An der Testperson wurden sogenannte Targets eine Kombination aus optischen Markern befestigt und eine Kalib rierbewegung der Person aufgezeichnet Es wurde eine Softwarekomponente entwickelt die aus den Sensordaten der Kalibrierbewegung die Lage der Gelenke berechnet Bei der Arbeit mit dem ART System konnte die Zuverlässigkeit und Genauigkeit der Bewegungser fassung nachgewiesen werden Deshalb wurde der Einsatz des Systems zur Gewinnung von Bewe gungsdaten für Absprungbewegungen in Betracht gezogen Da davon auszugehen war dass die Ein satzbedingungen für das Motion Capture System in der Schwimmhalle wesentlich schwieriger als in der Sporthalle sind wurden zunächst Imitationssprünge erfasst Nach Optimierung des Aufnahmes zenarios Anzahl und Position der Kameras konnten die Imitationssprünge erfolgreich erfasst wer den und eine Übertragung der Technologie auf die Schwimmhalle erschien möglich Jedoch konnten hier keine verwertbaren Bewegungsdaten gewonnen werden Die Erkennungsrate des Systems war so gering dass keine zusammenhängenden Zeitverläufe von Sensordaten erstellt werden konnten Als mögliche Ursachen sind die relativ niedrige Aufnahmefrequenz des Systems von maximal 60 Hz sowie unkontrollierte Reflexionspunkte durch die Wasseroberfläche zu sehen Deshalb musste auf das bewährte Verfahren der Videobildanalyse zurückgegriffen werden Dieses Verfahren ist sehr zeitaufwändig und liefert Daten nur mit eingeschränkter Genauigkeit ist jedoch eine robuste Möglichkeit der Bewegungserfassung wenn der Einsatz automatisierter Motion Capture Systeme nicht möglich ist Die Absprungbewegungen in der Schwimmhalle wurden mit vier Videokameras aufgezeichnet Für die Videobildanalyse wurde die am IAT entwickelten Software Mess3D Hildebrand Drenk 2000

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