Meten aan medailles

Zeilsimulator

De beste ter wereld”, noemt dr.ir. Jouke Verlinden (faculteit Industrieel Ontwerpen) de Laser-zeilsimulator die is ontwikkeld door de TU Delft en Sentec. Tientallen studenten werkten voor de minor sports innovation aan de ontwikkeling en verbetering ervan. In de zeilsimulator krijgen zeilers het gevoel echt in een boot te zitten, doordat interactieve technieken het effect van golven en

water nabootsen en omdat ze druk kunnen uitoefenen op het roer. Sinds de introductie in 2014 is er gewerkt aan het simpeler maken van de software. “De simulator is ontworpen voor wetenschappelijk onderzoek”, zegt Verlinden. “Nu we hem op de markt willen brengen, moet hij meer fail proof zijn. Een aantal complexe functies, zoals het instellen van de zwaartekracht, is niet interessant voor het commerciële circuit en er daarom uitgehaald.” Ook is de zeilsimulator inmiddels uitgerust met motion

traction: via een camera is te zien hoe ver je uit de boot hangt. Tijdens de Olympische Spelen zal de zeilsimulator een aantal Nederlandse steden aandoen. Verlinden: “Zo kan iedereen ervaren hoe het is om olympisch te zeilen.”

Sportrolstoel

‘Topsport en topwetenschap sluiten goed bij elkaar aan. Ze vragen dezelfde mentaliteit’

Promovendus Rienk van der Slikke van de faculteit Werktuigbouwkunde, Maritieme Techniek & Technische Materiaalwetenschappen (3mE) ontwikkelde een methode met sensoren om te meten wat er met de snelheid van een sportrolstoel gebeurt als je die anders instelt. Zijn onderzoek is onderdeel van een samenwerking met de Haagse Hogeschool, de Vrije Universiteit en de

Rijksuniversiteit Groningen. Op beide wielen en op het frame onder de zitting plaatste hij shimmers, sensoren die rotatiesnelheid en versnelling meten. Op een scherm kon hij vervolgens zien hoe de wielen draaiden en welke afstand ze hadden afgelegd.

Van der Slikke heeft al bij tientallen rolstoelbasketballers, -rugbyers, -tennissers en baansprinters metingen verricht maar richt zich specifiek op rolstoelbasketbal. “Bij basketbal weet je dat het belangrijk is dat de een harder kan sprinten dan de ander”, zegt hij. Toch wil je niet alleen de snelste rolstoel. Een coach zal zijn spelers ook graag zo hoog mogelijk willen laten zitten. Maar hoe hoger een speler zit, hoe langzamer hij naar verluidt gaat. Die relatie wil Van der Slikke in beeld brengen. “Stel je laat iemand vijf centimeter zakken, hoeveel sneller wordt hij dan? Een andere variabele is de zogeheten camberstand, de mate waarin de wielen schuin staan. “Dat vergroot de wendbaarheid”, legt Van der Slikke uit.

Verder valt er te variëren in de positie van de wielen. Verplaats je de voorwielen naar voren, dan rust je gewicht meer op de achterwielen. “Voordeel daarvan is minder rolweerstand, bovendien ben je wendbaarder.”

Van der Slikke wil zijn meetsysteem op de markt brengen in de vorm van een kastje dat op het rolstoelframe komt. Zo kunnen sporters hun eigen training en wedstrijd evalueren en mogelijke blessures vroeg detecteren.

Datadoping

Nooit eerder produceerden sporters zoveel getallen. Sensors en statistieken kunnen sportprestaties verbeteren, waarbij vooral vroege gebruikers in het voordeel zijn.

Wielerploeg Giant-Alpecin bijvoorbeeld, monitort zijn renners op prestaties. Wiskundestudent Marieke de Vries (faculteit Elektrotechniek, Wiskunde en Informatica – EWI) helpt hen bij het vinden van afwijkende prestaties in de enorme datasets die de ploegleiding binnenkrijgt over de coureurs: hartslag, kracht op de pedalen, snelheid en parcours.

Een andere wiskundestudent, Jeroen Roseboom, analyseerde met embedded scientist Koen Muilwijk van het InnoSports Lab Den Haag de data van stroming, wind, bootsnelheid en positie bij het zeilen over de baai van Rio de Janeiro. Roseboom ontwikkelde een correctie van de meetdata op basis van een wiskundig model.

Prof.dr.ir. Geert-Jan Houben (ook EWI) werkte met Ortec Sports (‘creating value from official data’) aan de invoer van voetbal- en hockeydata. Sommige gegevens, zoals positie op het veld, snelheid en hartfrequentie, komen rechtstreeks uit sensoren. Andere gegevens, zoals balbezit en of passes al dan niet geslaagd zijn, zijn afkomstig van personen. Houben: “Wij ontwikkelen algemene theorieën die in concrete situaties toe te passen zijn. De generieke principes om mensen in te zetten zijn bij het duiden van een spelsituatie gelijk.”

Ook sport-apps zorgen voor veel getallen, maar het is natuurlijk vooral belangrijk deze relevant te maken. “Devices genereren een tsunami aan data”, zegt Houben. “Het valt niet mee om daar nog chocolade van te maken. Het filteren van data is onze grootste uitdaging. Data moeten heldere betekenis en structuur hebben. Daarna kun je ze vrij eenvoudig verwerken.” (JW)

De ideale worp

Wat is de ideale werptechniek van een pitcher? Over die vraag buigen onderzoekers van de sectie biomechanical engineering (3mE) zich. “Het verzoek om dit te onderzoeken kwam van de Nederlandse honkbalbond”, vertelt biomechanicus prof.dr. DirkJan Veeger. “Zij kreeg veel meldingen binnen over schouder- en elleboogblessures bij pitchers.”

In 2013 zijn de Delftenaren daarom samen met wetenschappers van onder meer de VU Amsterdam en enkele medische centra gestart met project Fastball. De onderzoekers filmden pitchers met drie camera’s vanuit verschillende hoeken terwijl ze ballen gooiden. De opgenomen beelden zijn gebruikt om samen met de Nederlandse en internationale coaches de tien belangrijkste punten van een juiste worp te bepalen.

Een daarvan is een kleine kniehoek op het moment dat de pitcher de bal loslaat. “Het verschil tussen goede en slechte techniek is lastig te zien”, zegt Veeger. “We hebben ook ontdekt dat het bekken eerder tot stilstand moet komen dan de rug. Je romp moet als laatste draaien. Maar het is echt millisecondenwerk.”

Meetfiets

Eerder dit jaar berichtte Delta uitgebreid over het vele fietsonderzoek dat aan de TU plaatsvindt (delta.tudelft.nl/31487). Zo vroeg Niels Lommers (faculteit 3mE) zich af ‘waarom een renner als Vincenzo Nibali in een bochtige afdaling als een condor naar beneden vliegt terwijl Thibaut Pinot met dichtgeknepen billen rijdt’. Volgens Niels Lommers en zijn begeleider, dr.ir. Arend Schwab van het TU Delft fietslab bij 3mE, speelt er meer mee dan alleen lef bij het afdalen. Je moet af en toe remmen, daar ontkomen ook de durfallen niet aan. “Als je remt, doe dit dan krachtig en pas vlak voordat je een bocht in duikt”, zegt Schwab.

Schwab en Lommers hebben een ‘meetfiets’ ontwikkeld waarmee ze het stuur- en remgedrag van de leden van de professionele wielerploeg Team Giant-Alpecin in kaart hebben gebracht. De fiets kan ook meten hoe een fietser in de bocht hangt en welke lijn hij aanhoudt. Inzicht hierin kan zorgen voor een beslissende voorsprong op de concurrentie.

Op termijn wil Schwab de fiets voorzien van meetapparatuur om angst bij de renners te bepalen. Normaal kan dit door de elektrische weerstand van de huid te meten. Maar omdat de sporters ontzettend zweten, is dat in dit geval lastig. “Daar moeten we nog wat op zien te vinden”, zegt Schwab.