Apparatur och metod för uppskattning av underkropsseffektutveckling

• Main Author: Sefastsson, Per
• Format: Others
• Language: Swedish
• Published: KTH, Mekatronik 2011
• Online Access: http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-103809

Sammanfattning Riksidrottsförbundet har som stående mål att ständigt förbättra metoderna med vilka man testar idrottare. Därför åtogs ett projekt med målet att undersöka vilken metod för att mäta muskeleffektutveckling under fria skivstångsövningar som ska användas för att kunna ge träningsråd. En sådan studie har tidigare gjorts av Cormie et al 2007 [9]. I denna studie uppskattades muskeleffektutvecklingen med hjälp av vetskap om skivstångens position samt idrottarens reaktionskrafter mot golvet. Målet med den här rapporten var att utforma en testapparatur som kan upprepa de testmetoder som är använda i Cormie et al 2007 [9], samt undersöka möjligheten till andra metoder för uppskattning av muskeleffektutveckling och implementera dessa. För att uppnå dessa mål genomfördes först en litteraturstudie där tidigare studier, teknik och existerande system undersöktes. Sedan utvecklades modeller av mekaniken samt av själva testuppställningen. Sist utformades själva apparaten bestående linjärpositionsgivare för positionsbestämning av skivstången samt en kraftplatta för mätning av reaktionskrafterna. Data samlades sedan in m.h.a. en PC och ett därför utvecklat gränssnitt gjort i LabVIEW, där beräkningarna utförs. Som ett sista steg utfördes en begränsad försöksstudie för att kunna jämföra med Cormie et al 2007 [9]. Den resulterande testapparaturen bestämmer positionen och orienteringen för stångens masscentrum genom att mäta positionerna för två punkter på stången med totalt fem linjärpositionsgivare. Reaktionskrafterna mäts m.h.a. en kraftplatta positionerad direkt under utövaren. Allting i 3D. I den här rapporten lägg även en ny metod för effektuppskattning fram. Den nya metoden redogör för systemet atlet-skivstång som två kroppar som kan röra sig fritt oberoende av varandra, där tidigare metoder enbart använt sig av en enkroppsmodell. Försöksstudien uppvisade god överstämmelse med Cormie et al 2007 [9] vid jämföring av de tidigare metoderna. Även den nyutvecklade metoden visade rimliga resultat i jämförelse med de tidigare metoderna. Den nya metoden kan, i teorin, fånga mer av skivstångsrörelsernas natur. Därför är rekommendationen i den här rapporten att denna metod i framtiden bör användas === Abstract One of the Swedish sports federation RF’s ongoing goals is to find new and better methods of testing athletes. Therefore a project, with the goal of investigating which method to use for measuring lower body muscle power output during free barbell exercises, in order to give training recommendations, was undertaken. This had already been done in a study done by Cormie et al 2007 [9]. In this study, the muscle power output is estimated using methods relying on knowledge of the position of the barbell and the athlete’s reaction forces acting on the floor. The goals of this thesis was to make a test apparatus capable of repeating the test methods used in Cormie et al 2007 [9], but also explore the possibility of finding other methods of muscle power estimation and to implement these. In order to reach these goals, first a literature study was carried out, looking at other previous studies, technologies and commercial systems. Then models of the mechanics and the test setup were developed. Lastly, the test apparatus was developed, using linear position transducers for determining the position of the barbell, along with a force plate for measuring reaction forces. The data was then collected and analyzed using a PC-system developed in LabVIEW. As a final step, a limited trial was conducted in order to compare results with Cormie et al 2007 [9]. The resulting apparatus determines the position of the barbell’s center of mass and its orientation in space, measuring the position of two points on the barbell using a total of five linear position transducers, three on one side and two on the other. The reaction forces are measured using a force plate position under the athlete. All of this, in 3D. One new method of estimating muscle power output is also presented in this thesis. This method accounts for the lifter and the barbell as two separate bodies, able to move independently, whereas the previous method of choice only accounts for them as one stiff body. The trial showed good coherence with Cormie et al 2007 [9], comparing the same methods. Also the new method gave results that seem reasonable in comparison with the old methods’ results. The conclusion and recommendation of this report is to, in the future, use this new method. This new method should, in theory, be able to capture more of the reality of free barbell exercises than the old method. The conclusion of this report is therefore that this method should be used.