Využití snímačů pohybu koně v jezdectví a v behaviorálních vědách

Bc. Kristýna Neubergová

Master's thesis

Horse motion sensors: An overview and application in equestrianism and behavioural science

Abstract:

Rozvoj moderních technologií otevřel nový směr a trend v jezdectví. Technologie se snaží podporovat objektivní a mobilní řešení, která lze využít při výcviku koní, monitorování nebo v klinickém veterinárním kontextu, stejně jako v behaviorálních studiích a vědách. Moderní technologie nabízejí lidem nahlédnutí do dat o aktuálním stavu koně a jeho výkonu v reálném čase či s odstupem času i několika měsíců. Na trhu jsou dostupné mnohé typy senzorů a snímačů pohybu koně, které poskytují informace o kvantitě a kvalitě pohybu a průběhu tréninkové lekce či sportovní události. Tato práce se zabývá využitím a porovnáním snímačů pohybu. Nabízí porovnání sledovaných parametrů, funkcí a jednotlivých aplikací, dále také porovnání výstupů z vybraných snímačů ve stejné situaci. Hlavním cílem diplomové práce je zhodnocení využití snímačů pro jezdce a pro vědecké účely. V rámci praktické části proběhlo celkem devět jízd během tří měření, při kterých byli koně vybaveni vybranými snímači (Equimo, Equisense). Jednotlivé jízdy byly nahrávány pomocí kamery a tyto záběry byly poté ručně analyzovány. Ze získaných dat byly následně vybrány porovnatelné proměnné, které byly shodné pro oba typy snímačů. Vztahy mezi proměnnými, které vybrané snímače produkují jako základní výstupy (čas strávený v kroku, klusu a cvalu; práce na levou a pravou ruku) byly hodnoceny pomocí Pearsonova korelačního koeficientu. Porovnáním naměřených hodnot v kroku, klusu i cvalu je možné konstatovat, že data spolu silně korelují (r = 0,9), při porovnání nasnímaných hodnot ze snímače Equimo a Equisense a také z analyzovaných videozáznamů. Podobné výsledky byly zjištěny z korelace mezi poměrem jízdy na levou a pravou stranu ze všech tří zdrojů dat (videozáznam, Equimo, Equisense). Průzkumová analýza dat ukázala, že data získaná pomocí snímačů Equimo a Equisense se významně neliší od hodnot získaných pomocí videozáznamů. Mimo základní hodnoty o pohybu koní je možné v aplikacích snímačů sledovat i další podrobné informace o směru pohybu koně, tempu, kadenci, elevaci, pravidelnosti, délku a výšku skoku a další. Equisense nabízí možnost měřit i srdeční tep, nicméně to nebylo z nasbíraných dat možné zhodnotit. Data z těchto snímačů mohou sloužit nejen ke sledování výkonnosti a stavu pohybového aparátu koně, optimalizaci tréninku a snížení rizika přetížení koně tréninkem, ale mohou být také využita pro vědecké účely v oblasti tzv. equitation science a hodnocení welfare koní.

Abstract:

Growing technology industry allowed the creation of a novel development trend in the field of equestrianism. These new technologies provide objective and mobile solutions which can be applied in horse training, monitoring, in the field of clinical veterinary medicine as well as in various behavioural sciences and field studies. Modern technologies enable people to inspect a data regarding the physical state of a horse and its performance in real time or even after few months have passed. There are multiple types of horse motion sensors and scanners on the market which collect the data on quantity and quality of the movement, training session or sport event. This Master’s thesis focuses on the practical use and the comparison of selected variables, functions and apps used in these devices. The outputs of the same situations collected by various sensors were also compared. The main aim of this study is to assess how these sensors can be applied in equestrianism and in the field of science. The practical part comprised of nine rides in total, during which the three measurings were carried out. Horses were equipped with the selected devices (Equimo, Equisense) during this time. The individual rides were recorded on video which enabled us to perform a manual analysis later. From the obtained data, we selected the comparable variables that were identical for both devices. Pearson correlation coefficient was used to assess the correlation between variables that were produced by the sensing devices (time spent in walk, trot, canter; left and right hand work). The comparison of the datasets measured for walk, trot and canter clearly shows strong positive correlation between the variables (r = 0,9) when comparing the measured values from the Equimo and Equisense sensors and also from the analyzed video recordings. Similar results were also obtained from the correlation between the left/right ratio that were collected by all three sensing devices (video recording, Equimo, Equisense). Exploratory data analysis showed that the data obtained from the Equimo and Equisense sensors did not differ significantly from the data obtained from the video recordings. Apart from the general measurements of horse motion, detailed information regarding the direction, pace, cadence, elevation, symmetry, jump length, jump height and others can be viewed in a sensing device app. Equisense allows the heart rate measurements, although in our case it was not possible to use this data for the later analysis. Data collected by the motion sensors can be used for the purpose of performance measuring and observing the state of a horse’s musculoskeletal system. Additionally, these data can be used for training optimizing and to help to reduce the risk of overworking and overtraining of a horse. Last but not least, these valuable data can be also used for scientific purposes, especially in the equitation science and in horse welfare assessment.

Keywords

kůň, snímače pohybu, jezdectví, behaviorální vědy, welfare

Keywords

horse, motion sensors, equestrianism, behavioural science, welfare

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 17. 4. 2022

Thesis defence

• Supervisor: doc. Ing. Jitka Bartošová, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme:
Companion Animal Management