مدرب لياقة ذكي يراقب عضلاتك أثناء التمرين ويمنع الإصابات قبل حدوثها

قد يصبح التمرين في المنزل أكثر أمانًا وفعالية بفضل نظام جديد يعتمد على الذكاء الاصطناعي، قادر على تحليل حركة الجسم لحظة بلحظة وتقديم تصحيحات دقيقة تساعد على تجنب الإصابات الناتجة عن الأداء الخاطئ للتمارين.

وطوّر باحثون من جامعة دريكسل وجامعة ولاية ميشيغان نموذجًا أوليًا يحمل اسم BioCoach، يمكنه العمل باستخدام كاميرا الهاتف الذكي فقط، دون الحاجة إلى أجهزة استشعار إضافية أو معدات متخصصة.

لماذا تم تطوير BioCoach؟

خلال فترة جائحة كورونا، سجلت لجنة سلامة المنتجات الاستهلاكية الأميركية ارتفاعًا بنسبة 48% في إصابات التمارين المنزلية، بحسب تقرير نشره موقع "digitaltrends" واطلعت عليه "العربية Business".

وسائل التواصل الاجتماعي ميتا جدل قانوني واسع ضد "ميتا".. هل تُصمم التطبيقات لإدمان المراهقين؟

ويرى الباحثون أن السبب الرئيسي لم يكن المعدات الرياضية، بل الأداء غير الصحيح للحركات الرياضية في غياب المدربين القادرين على تصحيح الأخطاء أثناء التمرين.

كيف يعمل النظام؟

تم الكشف عن BioCoach خلال مؤتمر Conference on Computer Vision and Pattern Recognition 2026.

ويعتمد النظام على مسارين متوازيين لتحليل الفيديو:

- شبكة عصبية ثلاثية الأبعاد ترصد حركة الجسم والمظهر العام أثناء التمرين.

- نموذج يعيد بناء الهيكل العظمي ثلاثي الأبعاد للمستخدم، ويحلل زوايا المفاصل ومدى الحركة والمرحلة الحالية من التمرين.

بعد ذلك يحدد النظام المفاصل الأكثر أهمية في الحركة الرياضية الحالية، فعند أداء تمرين الضغط (Push-up) مثلًا، يركز على الكتفين والمرفقين والمعصمين، ثم يقدم ملاحظات دقيقة ومخصصة للمستخدم، وتصحيحات أكثر ذكاءً من التطبيقات التقليدية.

على عكس تطبيقات اللياقة التي تكتفي بعبارات عامة مثل: "حافظ على استقامة ظهرك".

يستطيع BioCoach تقديم تعليمات تشريحية دقيقة مثل: "زد انثناء المرفق إلى 90 درجة عند أدنى نقطة من الحركة."

كما يشرح سبب أهمية هذا التعديل وتأثيره على الأداء وتقليل الضغط على المفاصل والعضلات.

تفوق على منافسين كبار

قام الباحثون بتدريب النظام باستخدام قاعدة بيانات Qualcomm Exercise Video Dataset التي تضم مئات مقاطع الفيديو وآلاف الملاحظات التوضيحية الخاصة بالتمارين.

ووفقًا للنتائج الأولية، تفوق BioCoach على أنظمة مشابهة طورتها أو استخدمتها جهات مثل: "OpenAI" و"إنفيديا" وبايت دانس" و"علي بابا"، خصوصًا فيما يتعلق بجودة الشروحات ودقة الملاحظات المرتبطة بعلم التشريح الحيوي.

ما الذي يميزه عن التطبيقات الحالية؟

توجد بالفعل خدمات رياضية تعتمد على الذكاء الاصطناعي، مثل: Apple Fitness وPeloton وSamsung Health.

لكن معظمها يقدم:

- فيديوهات تدريبية مسجلة مسبقًا.

- متابعة لمعدل ضربات القلب والنشاط البدني.

- عدّ التكرارات والحركات.

في المقابل، يجمع BioCoach بين:

- إعادة بناء الهيكل العظمي ثلاثي الأبعاد.

- تحليل ميكانيكا الحركة.

- نموذج لغوي قادر على شرح الأخطاء وأسبابها.

وهو ما يجعله أقرب إلى مدرب شخصي حقيقي منه إلى مجرد تطبيق رياضي.

ماذا ينتظر BioCoach؟

لا يزال المشروع في مرحلة النموذج الأولي، لكن الباحثين يعملون على إضافة مزايا أكثر تقدمًا، تشمل:

- تقدير القوى المؤثرة على المفاصل.

- تحليل نشاط العضلات أثناء التمرين.

- تقديم توصيات أكثر دقة لتجنب الإصابات.

وإذا وصل BioCoach إلى الهواتف الذكية كتطبيق تجاري في المستقبل، فقد يغير طريقة ممارسة الرياضة المنزلية بالكامل، من خلال توفير مدرب افتراضي قادر على مراقبة الأداء وتصحيحه لحظة بلحظة باستخدام كاميرا الهاتف فقط.