Sistema de entrenamiento inteligente basado en un dispositivo de detección de puntaje para petos y cascos electrónicos en la actividad del taekwondo

Abstract

El presente trabajo de titulación propone el diseño e implementación de un sistema inteligente de entrenamiento para monitorear sesiones de Taekwondo. Este dispositivo está orientado a optimizar la evaluación técnica de las patadas ejecutadas mediante el uso de sensores físicos, retroalimentación visual y generación de reportes. El sistema está conformado por tres sensores de fuerza FSR 402, dispuestos de forma triangular dentro de un pateador de precisión. Para el circuito de recopilación de datos se utiliza un Arduino Lilypad, mientras que para la transmisión de datos se emplea un módulo ESP32 que envía la información por WiFi hacia un servidor backend local desarrollado en Python, utilizando la librería FastAPI. El frontend está construido con las librerías React y Tailwind CSS, permitiendo gestionar usuarios, iniciar sesiones por tiempo o repeticiones, visualizar el estado del dispositivo en tiempo real y generar informes individuales por cada sesión y por cada alumno. La arquitectura electrónica y el uso de componentes compactos permiten que el dispositivo sea completamente portátil e inalámbrico, lo que facilita su adaptación al entorno del Club de Artes Marciales Ecuadcuba. La validación de las patadas se realiza mediante decisión automática del sistema, gracias a un algoritmo de aprendizaje KNN con umbrales de fuerza definidos. Las pruebas funcionales demostraron la eficacia del sistema para registrar y clasificar los impactos, mientras que las encuestas aplicadas a los actores clave reflejaron una alta aceptación del sistema en cuanto a funcionalidad, comodidad y utilidad en un contexto real de entrenamiento. Este proyecto representa un aporte innovador en el entrenamiento inteligente de las artes marciales, promoviendo el uso de nuevas tecnologías en las sesiones de práctica.