Characterization and Validation of a Whole-Body Vibration Platform Using an Inertial Measurement System

Abstract

Introducción. Las plataformas de vibración de cuerpo completo se han utilizado como coadyuvantes en programas de rehabilitación y entrenamiento, mostrando beneficios en fuerza muscular, rango de movimiento, flexibilidad, equilibrio y demanda metabólica, especialmente en personas con enfermedades crónico-degenerativas. Sin embargo, para garantizar su eficacia terapéutica, es indispensable validar sus parámetros de vibración reales. La plataforma Power Plate Pro 5 es ampliamente utilizada en entornos clínicos y deportivos, pero sus especificaciones requieren una verificación independiente para asegurar la dosificación correcta del estímulo mecánico. La caracterización objetiva de la frecuencia y aceleración transmitidas al cuerpo permite comprender la distribución de la vibración a través de los segmentos corporales y su potencial impacto fisiológico. Objetivo. Implementar y validar una metodología de medición basada en sensores inerciales para caracterizar la frecuencia y aceleración de la plataforma Power Plate pro5, así como cuantificar la transmisión de vibración hacia segmentos corporales distales en un usuario adulto. Metodología. El proyecto se desarrolló en cuatro etapas. (1) Selección de componentes electrónicos: se eligió un microcontrolador Arduino Nano y un acelerómetro 3D MPU6050 (Adafruit, EE.UU.) para la adquisición de datos mediante comunicación I2C a 200 Hz. (2) Diseño e integración del hardware: el microcontrolador y el sensor IMU fueron encapsulados en una estructura rígida para facilitar su fijación y manipulación durante las mediciones. (3) Programación del sistema: se implementó un protocolo de adquisición continua para registrar aceleraciones tridimensionales en tiempo real. (4) Experimento de medición: se utilizaron tres acelerómetros 3D: un MPU6050 fijado en el centro de la plataforma y dos sensores Shimmer 3 EXG UNIT colocados en el maléolo lateral derecho y en la frente de un voluntario de 100 kg. El sujeto permaneció de pie sobre la plataforma a 30 Hz durante 60 s. Resultados. La frecuencia real medida en la superficie de la plataforma fue de 30,8 ± 0,01 Hz, mientras que en la pierna se registró 30,6 ± 0,14 Hz, lo que confirma la estabilidad del sistema vibratorio. Las aceleraciones se reportan como root mean square (rms), y estas fueron de 14,13 ± 0,43 m/s² en la plataforma, 6,32 ± 0,30 m/s² en el maléolo lateral y 0,2 ± 0,16 m/s² en la frente. Esto representa una atenuación del 99,5% de la vibración transmitida a la cabeza, lo que indica una absorción progresiva a lo largo de la cadena cinética. La aceleración ponderada en frecuencia fue de 13,68 m/s² rms., consistente con reportes previos en plataformas WBV. Conclusiones. La metodología desarrollada permitió caracterizar de manera precisa los parámetros vibratorios de la Power Plate pro5 y cuantificar la transmisión mecánica hacia segmentos corporales distales. El dispositivo propuesto constituye una herramienta accesible, de bajo costo y útil para validar plataformas WBV en entornos clínicos y de investigación. La información obtenida contribuye a optimizar la dosificación terapéutica y respalda el uso de WBV como intervención no farmacológica en pacientes con enfermedades crónico-degenerativas.