ISSN: 1692-7257 Volumen 1 - Número 27 - 2016

Revista Colombiana de
Tecnologías de Avanzada

Recibido: 01 de septiembre de 2015

Aceptado: 25 de octubre de 2015

BIOMECHANICAL ANALYSIS OF TECHNICAL GESTURE IN PARALLEL

BARS IN THE OLYMPIC GYMNASTICS

ANÁLISIS BIOMECÁNICO DE EL GESTO TÉCNICO EN BARRAS PARALEAS

EN LA GIMNASIA OLÍMPICA

Esp. Yesid Santafe Ramón, Ing. Luis Alberto Muñoz, MSc. Luis Enrique Mendoza.

Universidad de Pamplona, Grupo de Investigación en Ingeniería Biomédica GIBUP

Ciudadela Universitaria, Pamplona, Norte de Santander. Tel (+775) 5685303 Ext. 144.
E-mail{ingluismb, luis.mendoza, yesid.santafe}@unipamplona.edu.co

Resumen: El presente artículo muestra los resultados iniciales del análisis biomecánico
para estudio del gesto técnico en barras paralelas en deportistas de alto rendimiento en
gimnasia olímpica. Se presentan medidas tales como: distancia, trayectoria y velocidad
del movimiento. Además se muestra el seguimiento del movimiento y los análisis
estáticos del movimiento usando el software Kinovea. Se demuestra que el software
permite realizar análisis biomecánico en movimiento de barras paralelas en gimnasia
olímpica.

Palabras clave: Biomecánica, Gesto Técnico, Cinemática.

Abstract: This paper presents the initial results of biomechanical analysis to study the
technical gesture on parallel bars in high-performance athletes in Olympic gymnastics.
Distance, trajectory and speed of movement: such measures as they arise. Besides
tracking the movement and static motion analysis using the software Kinovea shown. It is
shown that biomechanical analysis software allows moving parallel bars in gymnastics.

Keywords: Biomechanics, Technical Gesture, Kinematics.

1. INTRODUCCIÓN

La biomecánica no es un área reservada tan sólo El análisis cuantitativo implica la descripción de

para los entrenadores deportivos. Ésta es usada los movimientos del cuerpo o sus partes en
por diversas disciplinas que incluyen la biología, términos numéricos. Tal cuantificación de las
la fisiología, la medicina y la mecánica. Muchos características del movimiento ayuda a eliminar
profesionales -ingenieros, terapistas físicos, las descripciones subjetivas ya que los datos son
cirujanos ortopédicos o ingenieros obtenidos mediante el uso de instrumentos.
aeroespaciales- hacen aplicaciones prácticas de la
misma. Un ingeniero puede estudiar las El observador puede entonces usar esta
propiedades biológicas y materiales del cuerpo cuantificación para explicar o describir la
humano y sus aspectos electromecánicos para situación actual. Usualmente, este análisis tiene
entender su fenomenología. (Acero 2009). algunos inconvenientes como no ser económico
por el uso de los instrumentos, requerir mucho
Para estudiar el movimiento humano, la tiempo o por la dificultad para llevar los
biomecánica deportiva utiliza dos procedi- instrumentos al campo El análisis cualitativo
mientos: el análisis cuantitativo y el cualitativo intenta describir un movimiento en términos no
(Acero 2009). numéricos. (Acero 2009).

73
Universidad de Pamplona
I. I. D. T. A.
 ISSN: 1692-7257 Volumen 1 - Número 27 - 2016
Revista Colombiana de
Tecnologías de Avanzada

2. BARRAS PARALELAS cinemáticos del movimiento, esto es, a partir de

la adquisición de imágenes durante la ejecución
El aparato consiste en dos barras de las mismas del movimiento, se realiza el cálculo de las
dimensiones, Fig1, que están paralelas y a la variables dependientes de los datos observados
misma altura. Cada barra esta sujeta a dos bases en las imágenes, como es el caso de la posición,
verticales. Estas bases se ajustan a un estable orientación, velocidad y aceleración del cuerpo o
marco metálico que permite la graduación para de sus segmentos. (Mstdo. Stuart, Soares- 2012)
diferentes alturas. Las barras tienen 350 cm de
largo y están separadas la una de la otra por un
rango de 42 cm – 52 cm. La altura desde el piso 3. GESTO TÉCNICO
es de 200 cm y desde el borde superior de la
colchoneta es de 180 cm.( Gymnastiko). Todo movimiento corporal es necesario para
manejar y controlar herramientas, máquinas,
instrumentos, etc, a este tipo de movimiento se le
conoce como gesto técnico (Tecnología 18,
2012). Las funciones principales de los gestos
técnicos son:
 Conocer cómo se manejan las herramientas.
 Crear conciencia sobre cómo mejorar o
transformar las herramientas y maquinas que
se operen.

Los elementos considerados para su

Fig. 1.Gesto Barras paralelas caracterización son:
Fuente: site/gimnasiaolimicavaronil/aparatos

 Movimiento Corporal: que se efectúa al

realizar una acción sobre una maquina o
Las “barras paralelas”, son un aparato utilizado
herramienta.
sólo en la categoría masculina, y se contempla
dentro de la modalidad de la gimnasia artística.  Potencia: es el grado de fuerza ejercida al
En la fig 2 se describe un ejercicio de paralelas realizar una acción para manejar una
contemporáneo predominan los impulsos y maquina o herramienta.
elementos de vuelo seleccionados entre una gran  Precisión: es la exactitud con la que se lleva
variedad de grupos de elementos y realizados con a cabo un movimiento corporal o gesto
transiciones continuas entre suspensiones y técnico.
apoyos, de manera que refleje todo el potencial  Complejidad: es el grado de dificultad para
del aparato.( Gymnastiko) realizar el gesto técnico o movimiento
corporal.
 Estratégicas: son aquellas que involucran un
análisis previo ante la toma de decisiones.
 Las Acciones de Control: son aquellas que
permiten una conectividad y comunicación
entre las acciones estratégicas y las
instrumentales.
 Las Acciones Instrumentales: son aquellas
que organizan los métodos adecuados para
Fig.2.Movimiento Barras paralelas llevar a cabo una acción con el debido
Fuente: site/gimnasiaolimicavaronil/aparatos control.

Este aparato en general, requiere de un gran

equilibrio y fuerza de brazos como de abdomen, 4. SOFTWARE DE ANÁLISIS
ya que consta del constante impulso y posterior
elevación de piernas para realizar las acrobacias Kinovea es un software de análisis de vídeo
o movimientos estipulados. (Aparatos). dedicado al deporte. Está dirigido principalmente
a los entrenadores, atletas y profesionales
El parámetro principal de la biomecánica médicos. También puede ser útil para ergonomía
necesario para el desarrollo y puesta en marcha y en el estudio de animación, es de resaltar que
del presente proyecto es la cinemática. dicho software se puede descargar de forma
gratuita directamente desde la página
La cinemática: consiste en un conjunto de web.(Kinovea) La fig 3 muestra un pantallazo de
métodos que busca medir parámetros la interfaz de trabajo del software Kinovea.

74
Universidad de Pamplona
I. I. D. T. A.
 ISSN: 1692-7257 Volumen 1 - Número 27 - 2016
Revista Colombiana de
Tecnologías de Avanzada

Fuente: Autor.

Posteriormente aparecerá otra ventana donde se

debe buscar la carpeta que contiene nuestro video
de interés

Fig.3.Interzas kinovea.
Fuente: kinovea.org/help/es/index.htm

El explorador de archivos integrado permite

navegar por una colección de videos de forma
visual. Los archivos compatibles se muestran
como miniaturas animadas. Un gestor de acceso
directo permite guardar los archivos favoritos de
acceso frecuente para una búsqueda más rápida Fig. 5. Selecionar Archivo.
Fuente: Autores.
(Kinovea,). Los controles de vídeo permiten
Opción 2:
centrarse en una acción específica y estudiar la
estructura del movimiento fotograma a
En la pestaña explorador se debe buscar la
fotograma o a cámara lenta. Kinovea reproduce
carpeta que contiene nuestro video de interés
casi cualquier archivo, por lo que no es necesario
desplegando los símbolo s(+)
preocuparse por los formatos y codecs.
(Kinovea,)

5. ANÁLISIS

El experimento y comprobación del

funcionamiento de Kinovea se realizó besándose
en una prueba con video general de gimnasia.
Las fig 6, 7 y 8 representan las posibilidades de
búsqueda y selección de archivos.

5.1 Utilizando el software

En este apartado se menciona como cargar Fig.6. Seleccionar Archivo.

archivos de video y descripción de algunos Fuente: Autor.
Botones
A continuación aparecerá en la ventana archivos
5.1.1 Abrir Archivo de video, los videos que tengamos en nuestra
carpeta de interés fig.7.
Opción1:
Ir al menú Archivo luego dar click en abrir
Archivo como se muestra en la figura.

Fig.7. Seleccionar video.

Fuente: Autor.

Fig. 4. Como abrir Archivo.

75
Universidad de Pamplona
I. I. D. T. A.
 ISSN: 1692-7257 Volumen 1 - Número 27 - 2016
Revista Colombiana de
Tecnologías de Avanzada

Para visualizarlos damos doble click en el

nombre del archivo, o procedemos arrastrar el
archivo a la ventana que se encuentra a la
derecha (en blanco), y aparecerá el entorno de
reproducción con respectivos botones. Cambio automático a modo de análisis
Fig.9. Importar frames.
La siguiente información es tomada de la ayuda Fuente: kinovea.org/help/es/index.htm
kinovea: Una vez que el video se abre, inicie la
reproducción con los controles del reproductor Las propiedades de la zona de trabajo
fig. 8 o busque una ubicación arbitraria con el correspondientes al modo de análisis se pueden
cursor de navegación. configurar en el cuadro de diálogo preferencias,
en la pestaña de la pantalla de Opciones. La
duración predeterminada es de 12 segundos.

5.6 Romper el movimiento

El modo de análisis hace actualizar el vídeo en

Fig.8. Botones Reproducción. tiempo real cuando se utiliza el cursor de
Fuente: kinovea.org/help/es/index.htm navegación. Esto da un control total sobre la
línea de tiempo. También se puede utilizar la
5.2 Especificar una zona de trabajo rueda del ratón para mover los fotogramas hacia
delante o hacia atrás.
Sitúese en el punto que le interese y utilice el
botón de inicio ubicado en la zona de trabajo. 5.7 Trabajo de seguimiento
Inicie la reproducción y deje correr el vídeo hasta
el final de la secuencia a analizar. Pulse el botón Los pasos a seguir en el seguimiento de un
de fin ubicado en la zona de trabajo. Nota: El objeto (o una articulación del cuerpo) en Kinovea
cursor de navegación es ahora más preciso, ya son los siguientes:
que se expande en la zona de trabajo. Si la
reproducción está en modo de bucle, el video se  Haga clic derecho en el objeto a seguir y
repetirá dentro de la Zona de Trabajo. utilice el menú seguir trayectoria.
 Mueva el vídeo hacia delante utilizando el
5.3. Aumentar el tamaño de la imagen botón de reproducción, el botón de Siguiente
fotograma o la rueda del ratón.
Si la imagen parece demasiado pequeña, utilice  Ajuste la ubicación del punto cuando sea
los tiradores cuadrados pequeños en las esquinas necesario durante la creación de la
de la imagen. Arrástrelos hasta que el tamaño de trayectoria.
la imagen sea el deseado. También puede  Para finalizar el seguimiento, haga clic
directamente hacer zoom en la imagen o utilizar derecho y utilice el menú terminar la edición
la herramienta de lupa. de la trayectoria.
5.4 Disminuir la velocidad la velocidad de
reproducción

Con el fin de mejorar el estudio del movimiento,

reduzca la velocidad de reproducción utilizando
el cursor de velocidad.

5.5 Especificar una zona de trabajo para el

análisis

Con la ayuda de los cursores de

selección y establezca una pequeña zona
de trabajo de todo el movimiento para realizar la
observación. Una vez que la zona de trabajo es lo
suficientemente pequeña, Kinovea cambiará
al modo de análisis. En este modo los
fotogramas que componen el vídeo se extraen Fig.10. Seguimiento Trayectoria
fig. 9 a la memoria para un acceso más rápido. Fuente: video sportv2 (Análisis Autor).

76
Universidad de Pamplona
I. I. D. T. A.
 ISSN: 1692-7257 Volumen 1 - Número 27 - 2016
Revista Colombiana de
Tecnologías de Avanzada

El seguimiento es un proceso semi-automático. 5.10 Configurar las opciones de visualización

En la figura 10 la ubicación de los puntos se
calcula de forma automática, pero puede Haga clic derecho sobre la trayectoria y utilice el
ajustarlo en cualquier momento. menú configuración para acceder a las opciones
de visualización. Están disponibles las siguientes
5.8 Elegir el objeto a seguir opciones: Modos de visualización.

Para mejorar los resultados del seguimiento La trayectoria puede estar en uno de estos tres
automático, el objeto a seguir debe tener un buen modos:
contraste y una buena definición.  [A] - Trayectoria completa - La trayectoria
La forma del objeto no debe cambiar mucho se dibuja todo el tiempo. (opción por
durante el seguimiento. Puede considerar el uso defecto).
de etiquetas de seguimiento o pegatinas  [B] – Selección de la trayectoria alrededor
reflectantes para mejorar los resultados de la imagen en curso- Sólo se dibuja una
pequeña sección de la trayectoria, por lo
5.9 Interactuar con el seguimiento general 25 imágenes en torno al punto
actual.
Una vez que esté en la última imagen del punto  [C] - Etiqueta según la trayectoria - Sólo se
sobre la que desea realizar el seguimiento de la dibuja una pequeña sección de la trayectoria,
trayectoria, finalice el seguimiento haciendo clic y la etiqueta definida se muestra en el punto
derecho en la herramienta y utilice el menú actual.
terminar la edición de la trayectoria.
5.11 Medir
Los rectángulos desaparecen. Todos los puntos
quedan bloqueados. El seguimiento es ahora Se puede visualizar información adicional sobre
interactivo y puede saltar a cualquier imagen la distancia total o la velocidad eligiendo una de
haciendo clic sobre el punto correspondiente. las opciones:
Fig.11.
 Distancia - La distancia total entre el inicio
Arrastre el objetivo a lo largo de la trayectoria de la trayectoria y el punto actual ver fig. 12.
para navegar por el movimiento.

Las imágenes que se muestran a continuación

corresponden a seguimiento de trayectorias
ubicando tres marcadores en muñecas mano
Izquierda, mano derecha, y pie derecho con los
siguientes colores de trayectorias:

 Mano Izquierda, color verde.

 Mano derecha, color amarillo.
 Pie derecho color azul.

Fig.12. Seguimiento Distancias

Fuente: video sportv2. (Análisis Autor).

 Velocidad - La velocidad media del último

segmento de la trayectoria fig. 13.

Para expresar la distancia y la velocidad en

unidades reales, primero debe agregar una línea y
Fig.11. Seguimiento Trayectoria. establecer su longitud real, como se describe en
Fuente: video sportv2. (Análisis Autor). medir distancias.

77
Universidad de Pamplona
I. I. D. T. A.
 ISSN: 1692-7257 Volumen 1 - Número 27 - 2016
Revista Colombiana de
Tecnologías de Avanzada

Fig. 15. Representación Trayectorias en

Coordenadas.
Fuente: Autor.

6. CONCLUSIONES
Fig. 13. Seguimiento Velocidades.
Fuente: video sportv2. (Análisis Autor).
La importancia de tener mediciones como
distancia, velocidad y trayectoria permitirán en
Las coordenadas obtenidas se grafican a
un futuro tener una herramienta que pueda medir
continuación Coords (x,y:px; t:time) fig. 14.
el grado de perfección en el movimiento
realizado. Por otro lado y haciendo uso de
Donde el software toma 506 datos que equivalen
kinovea marca un trabajo posterior que se
a muestras de tiempo o duración del video de 20
realizará como apoyo y validación para el
segundos con 20 centésimas o 20200
correspondiente análisis de variables
milisegundos, en esta figura se muestra la
biomecánicas a estudiar.
relación coordenada “x” (colora azul) y
coordenada “y” (color verde). Se evidencia que
La importancia del software utilizado tanto
los movimientos con mayor variación están en la
kinovea, como Open Source herramienta gráfica
coordenada “y” mientras en “x” hay poca
gnuplot son versiones libres, lo cual permite
variación y luego de aproximadamente la mitad
tanto buenas prestaciones como agilidad en los
de la rutina se estabiliza.
estudios.
Trayectoria en un gráfico 3D con el tiempo como
tercera dimensión.
REFERENCIAS

Acero J., Suárez R., Young-Hoo Kwon Gerald L.

Scheirman, Hatfield D. (2009). "Biomecanica
Deportiva y control del Entrenamiento",
Universidad de Antioquia, Instituto
Universitario de Educación Física,
Funámbulo Editores, Medellín, Colombia.
Mstdo. Werlayne Stuart Soares Leite. (2012).
"Biomecánica aplicada al deporte:
contribuciones, perspectivas y desafíos"”.
Revista Digital. Buenos Aires - Año 17 - No.
Fig. 14. Representación Coordenadas. 170.
Fuente: Autor.
Gutierres F, Canda A, Heras M. (2010). Análisis
La figura 15 representa el uso de gnuplot para Valoración y monitorización del
visualizar los datos de trayectoria a lo largo del Entrenamiento de Alto Rendimiento
eje del tiempo, los datos de trayectoria en un Deperotivo, Editorial Enrique Lizalde,
gráfico 3D con el tiempo como tercera España
dimensión. Miralles, F., García, M., Ramírez Mundilla, V.,
Navarro, E. "Análisis Biomecánico Del
La representación del tiempo debe ser numérica Doble Mortal Carpado De Salida En
(por ejemplo: número de fotogramas o Paralelas De Jesús Carballo", Instituto
milisegundos totales). Nacional de Educación Física de Madrid.
Universidad Politécnica de Madrid.

78
Universidad de Pamplona
I. I. D. T. A.
 ISSN: 1692-7257 Volumen 1 - Número 27 - 2016
Revista Colombiana de
Tecnologías de Avanzada

SITIOS WEB Kinovea (2015), página official de software

http://www.kinovea.org/
Aparatos, Gimnasia Olimica Varonil, Gnuplot (2015), portable command-line driven
https://sites.google.com/site/gimnasiaolimica graphing utility for Linux, OS/2, MS
varonil/aparatos, Windows, OSX, VMS, and many other
Tecnología 18. (2012) “Gesto Técnico”, platforms,http://www.gnuplot.info/
https://msms06.wordpress.com/2012/11/14/gesto Gymnastikos (2013-2015), sitio dedicado a
-tecnico/ proveer información acerca del deporte de la
gimnasia artística, http://gymnastikos
.com/paralelas/

79
Universidad de Pamplona
I. I. D. T. A.