Desarrollo de un dispositivo portátil de monitoreo de saltos en voleibol para la optimización de entrenamientos en el equipo de voleibol del Tecnológico de Costa Rica

Abstract

El presente proyecto se realizó con el fin de desarrollar un dispositivo portátil y de bajo costo para el monitoreo de saltos en el equipo de voleibol del Instituto Tecnológico de Costa Rica (TEC). En el deporte universitario, donde las exigencias físicas son altas y los recursos tecnológicos limitados, existe la necesidad de contar con herramientas accesibles que midan de manera objetiva variables como la altura, frecuencia y cantidad de saltos, fundamentales para optimizar entrenamientos y prevenir lesiones. Actualmente, las decisiones del cuerpo técnico se basan en observación y experiencia empírica, mientras que las tecnologías de referencia, como las plataformas de fuerza, resultan costosas y poco prácticas para un uso continuo en este entorno. Como solución se diseñó un sistema compuesto por un sensor inercial MPU6050 y un microcontrolador ESP32 con conectividad Bluetooth Low Energy, alimentado por una batería recargable con módulo de carga TP4056 y encapsulado en una carcasa impresa en 3D. El dispositivo detecta saltos, calcula la altura mediante tiempo de vuelo y transmite los datos en tiempo real a una aplicación móvil en Kotlin que permite visualización inmediata y almacenamiento local. Los resultados de validación frente al sistema ForceDecks mostraron una exactitud global superior al 95 %, un error cuadrático medio cercano a 2,2 cm y una correlación de 0,89. Asimismo, en pruebas de campo se registró una frecuencia promedio de 4,33 saltos por minuto y una altura máxima de 57,18 cm, confirmando su aplicabilidad en entrenamientos reales. Este desarrollo constituye una alternativa viable y escalable para optimizar la planificación deportiva y fortalecer la prevención de lesiones en el voleibol universitario.

This project was carried out with the aim of developing a portable and low-cost device for monitoring jumps in the volleyball team of the Costa Rica Institute of Technology (TEC). In university sports, where physical demands are high and technological resources are limited, there is a need for accessible tools that can objectively measure variables such as jump height, frequency, and count—key factors for optimizing training and preventing injuries. Currently, coaching decisions rely mainly on observation and empirical experience, while reference technologies such as force platforms are expensive and impractical for continuous use in this environment. As a solution, a system was designed consisting of an MPU6050 inertial sensor and an ESP32 microcontroller with Bluetooth Low Energy connectivity, powered by a rechargeable battery with a TP4056 charging module and enclosed in a 3D-printed case. The device detects jumps, calculates height using flight time, and transmits real-time data to a Kotlin-based mobile application that enables immediate visualization and local storage. Validation results compared to the ForceDecks system showed an overall accuracy above 95%, a root mean square error of approximately 2.2 cm, and a correlation of 0.89. Likewise, field tests recorded an average frequency of 4.33 jumps per minute and a maximum height of 57.18 cm, confirming its applicability in real training sessions. This development represents a viable and scalable alternative to improve sports planning and strengthen injury prevention in university volleyball.