Intérêts et limites de l’analyse cinématique par imagerie : contribution à la réalisation de modèles cinématiques et dynamiques du mouvement : application au ski de fond et au saut à ski

Advantages and limits of video-based kinematics analysis : contribution to kinematical and dynamical models of movement : application to cross country skiing and ski jumping

• Auteur / Autrice : Nicolas Houel
• Direction : Michel Tavernier, Patrick Lacouture
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et techniques des activités physiques et sportives
• Date : Soutenance en 2004
• Etablissement(s) : Poitiers
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur et aéronautique (Poitiers1992-2008)
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Poitiers. UFR des sciences fondamentales et appliquées

Mots clés

Mots clés contrôlés

Couple (mécanique)

Sauts (athlétisme)

Sous-produits

Simulation, Méthodes de

Aérodynamique

Accéléromètres

Résumé

L’identification des caractéristiques de la performance des athlètes de haut niveau est souvent indissociable de la situation de compétition. En saut à ski et dans les différentes disciplines du ski de fond, la dispersion de la performance entre les meilleurs compétiteurs est de l’ordre du pour cent. Les outils d’analyse cinématique par imagerie qui n’utilisent pas de marqueur sont parfaitement adaptés à ce genre d’étude à condition que la gestuelle étudiée se réalise dans un volume restreint, ce qui n’est pas le cas en ski. En dehors des compétitions, les systèmes embarqués utilisant des accéléromètres semblent être des outils prometteurs pour l'analyse des paramètres mécaniques de la performance et le suivi de l’entraînement. Toutefois, l’utilisation de ces dispositifs implique une analyse rigoureuse et méthodique du phénomène à quantifier. Au delà de l’analyse clinique, les modèles cinématiques ou dynamiques et les simulations qui en résultent sont certainement des outils plus utiles en termes de compréhension des gestes sportifs et de prédiction de la performance. Si le modèle descriptif présenté pour l’analyse des effets d’aspiration en ski nordique, apporte surtout un intérêt pédagogique, la modélisation dynamique (présentée pour caractériser les propriétés mécaniques d’une détente verticale performante) demeure la plus attractive et peut être la plus efficace en termes de compréhension et de simulation du mouvement.

Specific parameters of top athletes' performance can rarely be identified other than under competition conditions. In ski jumping, and in the various disciplines of cross country skiing, the difference in performance among the top skiers worldwide is in the order of one percent. Analyses of the kinematics based on video systems that do not require the use of markers, are well suited to this type of study, provided that the movements studied are carried out within a restricted volume. This is not the case in skiing. Excluding competition conditions, motion sensors using accelerometers seem promising, as they permit a detailed analysis of performance mechanical parameters, as well as a follow-up during training. However, the use of such devices implies a rigorous and methodical analysis of the phenomenon under study. Beyond clinical analyses, dynamic or kinematical models, and their resulting simulations, appear as the most relevant tools in terms of understanding movements under sports conditions, and also in terms of prediction of the performance. Whereas the descriptive model, presented for the analysis of the drafting effect in cross country skiing, is certainly interesting from a pedagogical point of view, the modelling of the dynamics, presented to characterize the mechanical properties of the optimum vertical jump, appears as the most appealing, and probably the most effective method as far as understanding and simulating movement is concerned.