Sử dụng ước tính tư thế để hoàn thiện kỹ thuật chạy

Chạy bộ là một hình thức tập thể dục phổ biến trên khắp thế giới. Tại Hoa Kỳ, khoảng 50 triệu người thường xuyên chạy bộ hoặc chạy chậm.

Bạn có thể bắt gặp người chạy bộ ở khắp mọi nơi, đặc biệt là vào sáng sớm hoặc tối muộn. Công viên, đường phố và bãi biển thường đông người di chuyển với tốc độ khác nhau và vì nhiều lý do khác nhau.

Một số người tuân theo kế hoạch tập luyện, trong khi những người khác chạy thư giãn để duy trì hoạt động hoặc giải tỏa đầu óc. Với nhiều người, chạy bộ đơn giản là cách dễ dàng để vận động mỗi ngày. Dù vậy, việc chạy bộ không đơn giản như vẻ ngoài của nó.

Những thay đổi nhỏ về tư thế hoặc sải chân có thể ảnh hưởng đến hiệu suất, sự thoải mái và nguy cơ chấn thương, bao gồm các vấn đề như đau lưng. Chú ý đến cách cơ thể chuyển động có thể giúp người chạy bộ khỏe mạnh hơn và đạt được nhiều lợi ích hơn từ quá trình tập luyện, dù mục tiêu là tăng sức bền, sức mạnh hay thể lực tổng thể.

Tuy nhiên, rất khó nhận ra những chi tiết này khi đang chạy. Chỉ trong vài phút đã có rất nhiều chuyển động diễn ra, với hàng trăm bước chân dễ bị bỏ sót. Đây là lúc thị giác máy tính phát huy tác dụng. Đây là một nhánh của AI có thể phân tích hình ảnh và video, phân tách chuyển động theo từng frame và làm lộ ra những mô hình khó nhận biết trong thời gian thực.

Ước lượng tư thế là một phần quan trọng của phương pháp này. Đây là tác vụ thị giác máy tính có thể được dùng để theo dõi các khớp trên cơ thể và cách chúng chuyển động theo thời gian. Các model như Ultralytics YOLO11 và Ultralytics YOLO26 mới hơn hỗ trợ ước lượng tư thế và có thể theo dõi chuyển động của người chạy một cách nhất quán qua các frame, giúp phân tích thời gian thực trở nên thiết thực hơn nhiều.

Hình 1. Phân tích quá trình chạy và tập luyện của vận động viên bằng YOLO11 và ước tính tư thế. (Nguồn)

Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu thế nào là kỹ thuật chạy đúng và cách sử dụng model Ultralytics YOLO để phân tích, cải thiện kỹ thuật chạy.

Vì sao tư thế chạy đúng lại quan trọng#

Trước khi tìm hiểu các yếu tố khác nhau của việc chạy bộ, hãy cùng xem xét kỹ hơn lý do tư thế chạy quan trọng trong quá trình tập luyện hằng ngày.

Mỗi người chạy bộ, dù ra ngoài chạy nhẹ nhàng hay hướng đến các mục tiêu cụ thể, đều muốn nỗ lực của mình mang lại kết quả. Tuy nhiên, những vấn đề nhỏ về tư thế, sải chân quá dài hoặc thời điểm chuyển động có thể tích tụ âm thầm, khiến việc chạy trở nên khó khăn hơn mức cần thiết và gây thêm áp lực lên phần thân dưới cùng các khớp.

Chú ý đến cơ chế vận động của cơ thể giúp người chạy bộ an toàn hơn, giảm nguy cơ chấn thương khi chạy và đạt được những lợi ích như cải thiện sức khỏe tim mạch, tăng cường cơ bắp và nâng cao thể lực tổng thể. Tư thế chạy tốt bắt đầu từ việc cơ thể vận động như một hệ thống phối hợp nhịp nhàng.

Khi thân người giữ thẳng hàng với độ nghiêng nhẹ về phía trước, đồng thời tay và chân phối hợp cân bằng, năng lượng được sử dụng hiệu quả hơn, chuyển động trở nên trơn tru hơn và nguy cơ chấn thương giảm xuống. Theo thời gian, tư thế chạy cũng định hình cách các cơ phối hợp với nhau.

Chuyển động cân bằng hỗ trợ sự ổn định, tư thế, sức bền và khả năng giữ đúng trục khi tập sức mạnh cũng như chạy bộ. Với người mới bắt đầu, điều này tạo nền tảng vững chắc để phát triển. Với vận động viên chạy bộ chuyên nghiệp, điều này nâng cao hiệu suất, đồng thời giảm các vấn đề liên quan đến mệt mỏi và nguy cơ khó chịu kéo dài.

Nhận biết dấu hiệu của tư thế chạy đúng#

Khi bắt đầu chú ý kỹ hơn đến cách mình di chuyển, người chạy bộ sẽ nhận thấy một số kiểu vận động xuất hiện ở nhiều phong cách chạy khác nhau. Dù mỗi người chạy theo một cách riêng, những yếu tố chung này cho thấy khái quát về dáng chạy hiệu quả.

Tư thế chạy mô tả cách tư thế cơ thể, khả năng giữ thăng bằng và chuyển động phối hợp với nhau trong khi chạy. Khái niệm này nói về cách cơ thể giữ thẳng hàng và phối hợp khi di chuyển về phía trước. Quan sát những chi tiết này giúp người chạy nhận biết các chuyển động trơn tru, có kiểm soát cũng như những thói quen có thể dẫn đến nỗ lực quá mức hoặc cảm giác khó chịu.

Dưới đây là một số yếu tố thường thấy ở tư thế chạy đúng:

• Chuyển động của chân và sải chân: Tư thế chạy tốt thường bắt đầu từ động tác nâng gối thoải mái và sải chân ổn định, tự nhiên. Độ dài và tần suất sải chân đều quan trọng; với mỗi bước, vươn chân quá xa về phía trước có thể làm mất thăng bằng. Động tác đạp chân nhịp nhàng giúp việc chạy trở nên nhẹ nhàng và hiệu quả.
• Điểm tiếp đất của bàn chân và trọng tâm: Người chạy tiếp đất theo nhiều cách khác nhau, bằng gót chân, giữa bàn chân hoặc mũi bàn chân. Điều quan trọng hơn chính xác vị trí tiếp đất hay cách gót chân chạm đất là mức độ trơn tru khi cơ thể chuyển động qua mỗi bước. Giữ cơ thể ở vị trí trung tâm giúp giảm chuyển động thừa và tăng độ ổn định.
• Sự phối hợp cơ bắp: Chạy bộ huy động nhiều nhóm cơ, bao gồm cơ mông, cơ tứ đầu đùi, cơ gân kheo và cơ gấp hông. Khi các cơ này phối hợp cân bằng, chuyển động sẽ ổn định hơn và nguy cơ chấn thương giảm xuống.

Hình 2. Các điểm chính trên cơ thể giúp tìm hiểu dáng chạy và chạy tốt hơn. (Nguồn)

Nhiều người chạy bộ cũng sử dụng giày chạy, huấn luyện viên và hướng dẫn về tư thế để cải thiện cách chạy. Giày chạy phù hợp có thể mang lại sự thoải mái và giảm áp lực lên các khớp, đặc biệt với người mới chạy đang xây dựng sức mạnh và tính ổn định.

Ngoài ra, tập luyện cùng huấn luyện viên chạy bộ hoặc tuân theo kế hoạch tập trung vào tư thế có thể giúp người chạy hiểu tư thế chạy đúng, sửa các thói quen kém hiệu quả và giảm nguy cơ chấn thương theo thời gian. Đặc biệt với người mới bắt đầu, học tư thế chạy đúng từ sớm có thể giúp việc chạy trở nên dễ dàng, an toàn và thú vị hơn khi họ tiến bộ.

Tìm hiểu cách sử dụng ước tính tư thế để phân tích việc chạy bộ#

Ước lượng tư thế là một tác vụ thị giác máy tính xác định và theo dõi keypoint trên người hoặc vật thể để xác định vị trí và chuyển động của chúng trong ảnh hoặc video. Cụ thể, ước lượng tư thế người giúp theo dõi chuyển động của cơ thể người qua từng frame.

Thay vì chỉ phát hiện người chạy trong một frame, phương pháp này theo dõi chuyển động của các bộ phận cơ thể theo thời gian, hỗ trợ phân tích chi tiết dáng đi và cơ sinh học khi chạy. Một trong những ưu điểm chính của ước tính tư thế là có thể hoạt động với camera thông thường, giúp công nghệ này dễ tiếp cận trong nhiều môi trường thực tế.

Các model như YOLO11 hỗ trợ ước tính tư thế có thể theo dõi người chạy qua từng frame, dù trên máy chạy bộ hay ngoài trời. Bằng cách xác định các điểm chính như vai, mông, đầu gối, mắt cá chân và khuỷu tay, model kết nối chuyển động cơ thể theo thời gian để làm rõ chuyển động tổng thể và các mô hình gập duỗi khớp.

Hình 3. Có thể dùng ước tính tư thế để theo dõi các điểm chính trên cơ thể trong bài tập khởi động. (Nguồn)

Ví dụ, trong các động tác tập luyện phổ biến như squat hoặc lunge, thời điểm và khả năng phối hợp ảnh hưởng đáng kể đến chuyển động của cơ thể. Những thay đổi nhỏ về sải chân, tư thế cơ thể hoặc vị trí đặt chân có thể tác động đến tốc độ, thăng bằng, khả năng kiểm soát và nguy cơ chấn thương.

Không dễ phát hiện nhất quán những thay đổi nhỏ này. Ước lượng tư thế không thể thay thế huấn luyện viên chạy bộ, nhưng có thể đóng vai trò như một công cụ trực quan giúp dễ quan sát tư thế, thời điểm và khả năng phối hợp qua các lần chạy. Theo thời gian, công cụ này cũng giúp so sánh kỹ thuật và nhận ra những điều chỉnh nhỏ dễ dàng hơn.

Cách các model Ultralytics YOLO hỗ trợ phân tích kỹ thuật chạy#

Tiếp theo, hãy xem các model Ultralytics YOLO hỗ trợ những tác vụ như ước tính tư thế như thế nào.

Các model pose YOLO của Ultralytics như YOLO11 có sẵn để sử dụng ngay và được tiền huấn luyện trên các dataset gán nhãn quy mô lớn như COCO-Pose. Nhờ đó, các model này có thể phát hiện, theo dõi những keypoint phổ biến trên cơ thể người và áp dụng kiến thức đó trong nhiều ứng dụng.

Thông tin thu được từ việc theo dõi các điểm chính trên cơ thể qua các frame video có thể được dùng để nghiên cứu cách con người di chuyển theo thời gian. Nhờ đó, có thể phân tích tư thế, kiểu sải chân, chuyển động khớp và sự phối hợp — những khía cạnh quan trọng của kỹ thuật chạy.

Khi cần thông tin chuyên sâu cụ thể hơn, có thể huấn luyện tùy chỉnh các model này. Thay vì huấn luyện model từ đầu, có thể tinh chỉnh một model Ultralytics YOLO ước tính tư thế đã được huấn luyện trước bằng dữ liệu gán nhãn bổ sung.

Ví dụ, nếu mục tiêu là xây dựng giải pháp phân tích cách chó chạy, model có thể được huấn luyện trên dữ liệu tư thế có nhãn dành riêng cho chó, chẳng hạn như dataset Dog-Pose, để học cấu trúc cơ thể và kiểu chuyển động của chó mà vẫn giữ được các khả năng ước lượng tư thế tổng quát từ quá trình huấn luyện ban đầu.

Hình 4. Các điểm chính trên cơ thể chó được phát hiện để ước tính tư thế. (Nguồn)

Tìm hiểu cách dùng ước tính tư thế để phân tích kỹ thuật vượt rào#

Giờ đây, khi đã hiểu rõ hơn cách thức hoạt động của ước tính tư thế, hãy cùng xem ví dụ về cách áp dụng công nghệ này để phân tích kỹ thuật vượt rào.

Chạy vượt rào là một môn thể thao đòi hỏi tốc độ cao và kỹ thuật phức tạp. Trong một lượt chạy, các động tác tiếp đất, bật nhảy và hạ xuống diễn ra chỉ trong tích tắc.

Vì những động tác này diễn ra quá nhanh, việc quan sát các chi tiết quan trọng bằng mắt thường hoặc xem lại video thủ công có thể rất khó. Do đó, những khác biệt nhỏ nhưng đáng kể về nhịp điệu sải chân, thời điểm chuyển động hoặc thời gian chân tiếp xúc mặt đất thường bị bỏ qua.

Ước tính tư thế dựa trên thị giác máy tính giải quyết vấn đề này bằng cách chuyển video thông thường thành dữ liệu có cấu trúc. Chẳng hạn, trong một nghiên cứu gần đây, các nhà nghiên cứu đã sử dụng model dựa trên Ultralytics YOLOv8 để theo dõi các điểm chính ở phần thân dưới. YOLOv8, một thế hệ model Ultralytics YOLO trước đây, hỗ trợ ước tính tư thế và làm nền tảng cho các model mới hơn như YOLO11.

Nghiên cứu tập trung vào các điểm chính như mắt cá chân, gót chân và ngón chân cái để phân tích thời điểm bước chân, kiểu sải chân và sự tiếp xúc với mặt đất trong chạy vượt rào nước rút. Bằng cách theo dõi các điểm chính này theo thời gian, các nhà nghiên cứu có thể giám sát chặt chẽ tiến trình bước chân, thời điểm và kiểu chuyển động trong điều kiện tập luyện thực tế.

Ưu và nhược điểm của việc sử dụng thị giác máy tính để phân tích dáng đi#

Dưới đây là một số lợi ích chính của việc sử dụng ước lượng tư thế để phân tích kỹ thuật chạy:

• Phản hồi khách quan: Ước lượng tư thế cung cấp dữ liệu hình ảnh nhất quán dựa trên các keypoint cơ thể được đo lường, thay vì đánh giá chủ quan. Điều này giúp giảm tính chủ quan khi đánh giá phạm vi chuyển động.
• Tự đánh giá: Người chạy có thể phân tích kiểu chuyển động của chính mình mà không cần huấn luyện viên hỗ trợ liên tục, rất hữu ích cho việc tập luyện giải trí và tự tập.
• Khả năng mở rộng cho nhóm: Có thể áp dụng cùng một quy trình cho nhiều người chạy, phù hợp với các đội, nhóm tập luyện hoặc nghiên cứu mà việc quan sát thủ công không khả thi.

Mặc dù ước lượng tư thế có một số ưu điểm, dưới đây là những hạn chế cần cân nhắc:

• Thiết lập camera: Góc camera không phù hợp hoặc khung hình không nhất quán có thể làm giảm độ chính xác khi ghi nhận góc khớp, kiểu sải chân và số bước.
• Che khuất: Độ chính xác giảm nếu một phần cơ thể bị che khuất hoặc nhiều người chạy chồng lấp trong khung hình.
• Yếu tố môi trường: Các điều kiện ngoài trời, bao gồm bóng đổ, bề mặt không bằng phẳng hoặc hậu cảnh chuyển động, có thể ảnh hưởng đến tính nhất quán của phép đo.

Điểm chính cần ghi nhớ#

Model Ultralytics YOLO và kỹ thuật ước lượng tư thế giúp việc phân tích chạy bộ trở nên dễ tiếp cận hơn. Có thể dùng chúng để theo dõi chuyển động cơ thể, góc khớp và kiểu sải chân từ video thông thường, qua đó cung cấp thông tin rõ ràng về tư thế chạy. Những công cụ này giúp người chạy và huấn luyện viên phát hiện điểm kém hiệu quả, theo dõi tiến bộ và quản lý nguy cơ chấn thương theo thời gian thực.

Tìm hiểu thêm về AI bằng cách ghé thăm repository GitHub và tham gia cộng đồng của chúng tôi. Khám phá các trang giải pháp để tìm hiểu về thị giác máy tính trong thể thao và AI trong robot. Khám phá các tùy chọn cấp phép để bắt đầu với AI thị giác ngay hôm nay!