Estimation de la force d'impact au moment du service en tennis par modélisation dynamique 3D du corps humain
GASPARUTTO
Type de document
RAPPORT DE STAGE
Langue
francais
Auteur
GASPARUTTO
Résumé / Abstract
Le service au tennis est un enjeu majeur lors des compétitions ; en effet, il permet de prendre rapidement l'avantage sur l'adversaire ou de marquer un point directement (ace). Son importance dans le jeu en fait le geste le plus traité dans la littérature. Cependant, la majorité des recherches portent uniquement sur la cinématique du mouvement. Jusqu'à présent, une seule étude [29] a été faite sur les forces d'impact au tennis. Ce master a pour but de calculer ces forces lors du service par une méthode de dynamique inverse 3D. Afin de calculer ses forces, un modèle biomécanique correct est nécessaire. Il se compose d'un modèle anthropométrique qui définit les paramètres inertiels des différents segments du sujet et des méthodes de calculs utilisées. Dans cette optique, une étude préalable a été effectuée sur un sujet femme (56 kg, 1m60, 38 ans) effectuant des sauts de complexité croissante ainsi que des services sans balle. Deux méthodes (matrices homogènes et torseur-quaternion) et différents types de filtres (fréquentiels et lissage géométrique) ont été testés. Il s'est avéré que la méthode torseur-quaternion combinée à un filtrage géométrique étaient les plus adaptés pour ce problème. L'étude du service a porté sur 2 joueuses (174 1cm, 67 2 kg ) et 2 joueurs (185 1cm, 79 kg) de niveau international. Le filtrage géométrique a montré son incapacité à filtrer correctement l'impact. Le filtrage fréquentiel lui a donc été préféré pour l'étude des forces d'impacts. Les résultats obtenus sont mitigés. Seuls deux joueurs ont donné des résultats exploitables et comparables à la littérature. Les forces d'impact trouvées sont dans un intervalle allant de 600N à 2000N. A titre de comparaison, les forces provenant de la littérature sont de l'ordre de 400N pour des vitesses de balles de 16 m:s1 alors que les vitesses de balle des services des professionnels sont de l'ordre de 50 à 60 m:s1. Ces résultats sont donc concluants pour une première étude sur le sujet.MASTER RECHERCHE MEGA, parcours BIOMECANIQUE