Projectresultaten Fontys Hogescholen

Ontwikkelingen

Hardlopen en muziek zijn voor veel recreatieve lopers onlosmakelijk met elkaar verbonden; lekker met oortjes in en je eigen specifieke playlist aan. Dat is niet zo vreemd, want neurologische onderzoeken tonen aan dat (ritmisch) bewegen, emotie en muziekbeleving sterk aan elkaar gerelateerd zijn in ons brein. Daarnaast is aangetoond dat muziek de manier van lopen kan beïnvloeden. Onze hypothese is dat het mogelijk moet kunnen zijn om door het kiezen van de juiste (persoonlijke) muzikale parameters een hardloper onbewust te verleiden om beter, met minder blessures, te lopen.

 

Bij Fontys Hogeschool ICT zijn we deze uitdaging aangegaan vanuit een interesse in nieuwe vormen van interactie tussen mens en technologie alsook machine learning technieken. Er is een meet-, analyse- en sonificatie-platform ontwikkeld waar verschillende commercieel verkrijgbare smart wearables aangesloten en uitgelezen kunnen worden op een smartphone. Deze data kan real-time (en uiteraard achteraf) op een server geanalyseerd worden. De resultaten van de analyse kunnen direct gebruikt worden in het aanpassen van de muziek die de hardloper hoort.

 

Met dit platform worden nu verschillende experimenten uitgevoerd. Zo proberen we met deep learning (Convolutional Neural Networks) op de sensordata de looptechniek van lopers in kaart te brengen, vergelijkbaar met systemen die mensen proberen te herkennen aan hun looppatroon. Op deze kaart kunnen we later de invloed van muziek en de kwaliteit van lopen aangeven, zodat we uiteindelijk lopers kunnen sturen met muziek.

 

Parallel hieraan onderzoeken we de directe invloed van verschillende muziekparameters op de looptechniek gemeten met de smart sensors. Zo experimenteren we met verschillende ritmevormen en variëren we de virtuele audiobron in de 3D ruimte. Ook is een link gelegd met Spotify, dat een groot aantal muzikale parameters vrijgeeft over hun muziekaanbod. We kunnen dus mensen laten lopen op hun eigen playlist en tegelijkertijd de invloed van de onderliggende parameters op hun looptechniek onderzoeken.

 

Onderzoek

Blessurepreventie hardlopen (Met imec Nederland)

Voor recreatieve hardlopers is het belangrijk om blessurevrij te blijven. Zonder blessures blijven de lopers gemotiveerd en zullen ze in beweging blijven. Op dit moment zijn mobiele applicaties en bijbehorende sensoren vooral gericht op het verbeteren van prestatie en de feedback is niet gepersonaliseerd. Imec Nederland is in samenwerking met Fontys een onderzoek gestart om een sensor gebaseerd systeem te ontwikkelen dat op individueel niveau blessures kan voorkomen.

In deze studie hebben wij recreatieve lopers uitgerust met 15 bewegingssensoren op onder- en bovenlichaam, drukzolen en een ECG-pleister van Imec. Het loopprotocol op de loopband, bestond uit een warming-up (10min), 5 min eigen cadans en snelheid, 4x2min variërende cadans en gelijke snelheid. Met de ruwe data van deze metingen hebben wij verschillende keypoints berekend (zie foto). Uit voorgaand onderzoek vanuit de Fontys is gebleken dat deze keypoints belangrijk zijn voor blessurepreventie.

Bij de Marathon Eindhoven 2018 hebben we vervolgens met een eenvoudiger set-up bestaande uit een tweetal sensoren de hardlooptechniek gemeten. De set-up in deze iteratie bestond uit sensoren van het Byteflies systeem die op beide schoenen werd bevestigd. Tijdens het lopen van het 10 kilometer event werden op deze wijze 10 hardlopers gevolgd en is er gekeken naar de cadans en de symmetrie hierin. Deze beide variabelen hebben we goed kunnen meten met het Byteflies systeem. De lopers in dit onderzoek lieten een gelijke variatie in de cadans zien gedurende het hardloop event. Tegelijkertijd gingen ze wel meer symmetrisch lopen, dus met minder variatie tussen links en rechts. Ondanks een lagere snelheid liepen de lopers met een hogere cadans.

In de ontwikkeling van feedback gericht op de houding bij hardlopen hebben we een tweetal prototypes ontwikkeld en onderzoek gedaan naar het acute effect op de hardlooptechniek. Deze prototypes waren gericht op externe focus feedback en autonomie. In dit onderzoek kwam naar voren dat hardlopers auditieve feedback prefereren boven visuele feedback aangeboden via een smartphone. Het geven van autonomie verbeterde de motivatie van hardlopers. Er werden zeer kleine acute effecten op de hardlooptechniek zelf gevonden.

 

Presentaties en congressen

Op 13 april 2018 is het onderzoek naar ‘Optimal Feedback Requirements’ gepresenteerd op het Sports and Engineering Conference on Sports Innovation gehouden in Groningen. In maart is dit onderzoek tevens gepresenteerd op het International Sports Engineering Association Congres in Brisbane, Australië. In dit onderzoek zijn de resultaten van literatuurreview, observaties van coaches en een focusgroep met hardloop en motorisch leren experts gebundeld tot vereisten en wensen voor het te ontwikkelen feedback systeem. Het bijbehorende paper geschreven voor het International Sports Engineering Association Congres gehouden in maart 2018 te Brisbane is hier te vinden.

 

Komend onderzoek

Voor de toekomst gaan we ons richten op de langere termijn effecten van gepersonaliseerde feedback op zowel de looptechniek als de motivatie van hardlopers.

Share on FacebookShare on LinkedInTweet about this on TwitterShare on Google+Email this to someone

Projectresultaten UGent

Cycling case

Blessurepreventie en prestatie-optimalisatie wielrennen

Baanwielrennen is sinds enige tijd één van de meest populaire en door het brede publiek zeer intensief beoefende sport in Vlaanderen. Hoewel zeer heilzaam voor lichaam, geest en sociale ontplooiing, gaat deze sport vaak ook gepaard met lichamelijke hinder. Tijdens het fietsen zorgt de fiets voor het dragen van het lichaamsgewicht, hetgeen deze sport ideaal maakt voor de ‘senior’ atleet daar de onderste ledematen relatief ontlast worden. Echter, gezien het repetitieve en monotone karakter van de fietsbeweging, krijgen bepaalde lichaamszones – met name de onderrug, nek en vaak ook kniegewrichten – het soms hard te verduren. Dit des te meer als de renner zijn of haar fiets niet goed werd afgesteld of als hij/zij zich onvoldoende bewust is van wat een biomechanisch en ergonomisch ‘ideale’ fietspositie inhoudt. Elke fietshandelaar voorziet op heden wel in het afstellen van de fiets in functie van het (bewegende) lichaam van de renner, doch of laatste er al dan niet in slaagt correct in het zadel te gaan zitten en te blijven zitten tijdens trainingen van hoge intensiteit en/of lange duur, is helemaal niet zo’n grote evidentie. Dit houdt in het bijzonder voor de onderrug een groot blessure-risico in. Op dit pijnpunt wil Nano4Sports de wielerfanaat tegemoetkomen. De vakgroepen Revalidatiewetenschappen en Kinesitherapie enElektronica en Informatiesystemen van de Gentse Universiteit zijn in samenwerking met Imec bezig met de ontwikkeling van een eenvoudig in gebruik te nemen bewegingssensor system, hetwelk de renner tijdens zijn/haar ritten ten allen tijde informeert over zijn haar fietspositie, meer bepaald door continu te waken over de positie en verhoudingen tussen onderrug en bekken. Dit systeem zou geïntegreerd worden in textiel en kan tevens ‘onafhankelijk’ op het lichaam worden aangebracht via een klassieke dynamische tape (cf. Kinesiotape, Leukotape, etc.) bijvoorbeeld, hetgeen deze applicatie niet alleen voor de renner maar zeker ook voor de kinesitherapeut of trainer heel relevant maakt.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Naast het maken van het meetsysteem zelf (bewegingssensoren in een fietspak), komt er eveneens dataverwerking bij kijken. Het filmpje hieronder toont de visualisering van de data die gelogd werden tijdens één van de testen met een echte fietser. Er werden hierbij 3 sensoren op de ruggengraat geplaatst en 2 op de heupen. Deze werden uitgelezen en vervolgens draadloos verstuurd naar de laptop, waar de data gelogd werd. Met een Python-script kan deze data dan gevisualiseerd worden. De bedoeling is om dit Python script verder uit te werken zodat dezelfde soort data beschikbaar wordt als die die uit het huidige meetprogramma komt.

Je herkent duidelijk de houding van de fietser en de fietsbeweging. Na 70s komt de fietser recht, en gaat daarna heel excessief gaan fietsen (zoals opgedragen).

Op termijn kan dergelijke applicatie zeker ook van dienst zijn binnen andere sporttakken die baat hebben bij degelijke houdings- en bewegingscontrole over onderrug en bekken in functie van preventie en prestatie.

Wetenschappelijke publicatie “Changes in cycling kinematics in function of exercise intensity and association with injury prevalence in amateur road cyclists. A 3D kinematic motion analysis study using statistical parametric mapping.”Schuermans Joke, Palmans Tanneke en Roosen Philip. – momenteel ‘under revision’ bij Journal of Physiotherapy (Impact Factor 5.551)

De resultaten van het onderliggend samenwerkingsverband met vakgroep Elektronica en Informatiesystemen van de faculteit Ingenieurswetenschappen werden in dit verband mooi samengevat en toegelicht in het artikel van journaliste Els Parton, in het IMEC magazine: https://www.imec-int.com/nl/imec-magazine/imec-magazine-july-2019/smart-cycling-outfit-prevents-back-pain-in-riders

 

 

 


 

Running case

Reductie van schokbelasting tijdens (hard)lopen door middel van real-time muzikale biofeedback.

Ondanks decennia aan onderzoek, zijn de prevalentiecijfers voor overbelasting kwetsuren aan het onderste lidmaat ten gevolge van frequent (hard)lopen nog steeds zeer hoog. Een prominente risicofactor die aanleiding geeft tot loop gerelateerde blessures is het lopen met een verhoogde schokbelasting.

In labosetting is men er reeds in geslaagd om lopers te hertrainen richting een verlaagde schokbelasting, maar tot op heden blijkt er geen wearable technologie voorhanden waarvan is aangetoond dat het de loper stuurt naar een lagere schokbelasting en dus de kans op dergelijke kwetsuren kan reduceren.

Om die reden ontwikkelt een multidisciplinair team onder leiding van Prof Dirk De Clercq een technologie die bruikbaar is tijdens zowel het lopen op een loopband als op buiten gelegen routes. De loper gaat hierbij zijn/haar looptechniek aanpassen die hij/zij toelaat te lopen met een lagere schokbelasting en dus met een lager risico op het oplopen van een loop gerelateerde blessure.

 

De componenten van de ontwikkelde technologie bestaan uit:

1/ een sensor module die de impact op het scheenbeen met hoge betrouwbaarheid en validiteit kan registreren,

2/ een applicatie die de piek schokken real-time detecteert en op basis daarvan via muziek en geluid feedback geeft aan de loper, en

3/ een lokalisatie systeem (UWB) die de snelheid van de loper (ook indoor) voldoende correct kan detecteren.

 

 

In de loop van het Nano4Sports project is de groep erin geslaagd om in kaart te brengen welke lopers ‘at risk’ zijn op basis van de hoge impact schokken waarmee zij lopen. Hierop gebaseerd kan men met behulp van de technologie gepersonaliseerde real-time feedback voorzien door middel van muziek en geluid die zowel motiverend kan inwerken op de persoon, alsook de loper aanpassingen kan laten maken die leiden tot een significante schokreductie.

Gezien het loopritme ook de impact kan beïnvloeden, wordt het muziekritme (beats per minuut) ook gesynchroniseerd met de stapfrequentie van de loper. Op die manier exploreert de loper zelf de manier van aanpassen van zijn/haar loopstijl, resulterend in lagere impact belasting. Daarbij ageert dus de loper en reageert de muziek.

Bijzonder in dit systeem is tevens dat men aan dezelfde loopsnelheid – mits zelfgekozen aanpassingen in de loopstijl – toch met een significant lagere impact kan (hard)lopen, en dit is uniek. Dat dit als zeer waardevol wordt beschouwd werd recent erkend door een 1e plaats op het American Society of Biomechanics congres.

De verdere ontwikkelingen focussen zich nu op het beter kunnen bevestigen van de sensor op het scheenbeen (via oa. textiel), op het draadloos maken van de verbinding tussen de sensor en de applicatie (via de laatste generatie Bluetooth chips), het verder verfijnen van het systeem richting een smartphone applicatie en op het opbouwen van de verdere sportwetenschappelijke evidentie die nodig is om het preventief effect op het ontstaan van loopblessures van dit systeem aan te tonen.

 

 

Predictie van schokbelasting tijdens overgronds lopen met behulp van geavanceerde machine learning algoritmes

De schokbelasting tijdens overgronds lopen is traditioneel enkel te meten in een gespecialiseerd sportlabo. Hierbij wordt meestal gebruik gemaakt van krachtmeetplatformen. Deze toestellen zijn duur en vragen expertise om data op te nemen, te verwerken en te interpreteren terwijl het gebruik van deze toestellen gelimiteerd blijft tot labo-settings. Recente ontwikkelingen in de wearable industrie maken het mogelijk om enerzijds biomechanische metingen uit te voeren buiten het sportlabo terwijl ze anderzijds ook toelaten om relatief eenvoudig data te interpreteren en wetenschappelijk gevalideerde proxy ’s te hanteren.

Zo werd reeds in eerder biomechanisch onderzoek (onder leiding van Prof. Dirk De Clercq) aangetoond dat de maximale axiale tibiale versnelling van het onderbeen net na het raken van de voet op de grond, een matig tot goede correlatie vertoont met de gouden standaard maat voor impact belasting in het labo. Verondersteld werd dat deze gouden standaard labo meting nog beter kan voorspeld worden uit de volledige tijdsreeks van het tibiaal versnellings-signaal met een zelf ontwikkeld machine learning algoritme. Daarom werd een interuniversitaire samenwerking tussen UGent BioMoc en KU Leuven computer sciences opgestart.

Uit de resultaten van deze samenwerking blijkt inderdaad dat het getraind machine learning algoritme veel beter in staat is om de gouden standaard maat voor impact belasting te voorspellen. Dit betekent dat een dergelijk systeem geïmplementeerd zou kunnen worden om lopers buiten het labo te screenen op impactintensiteit. Deze resultaten werden gepresenteerd op het 14eFootwear Biomechanics Symposium in Kananaskis. Vanuit de biomechanica-community was alvast veel interesse.

 

Share on FacebookShare on LinkedInTweet about this on TwitterShare on Google+Email this to someone

Projectresultaten imec Nederland

Algemeen

Via volgende link kan u een filmpje bekijken van de samenwerking tussen imec Nederland en Fontys.

 

Sensor ontwikkeling

Chill+

Voor nano4sports is er een polsband (de Chill+) ontwikkeld die naast hartslag en activiteit ook temperatuur en stress kan meten. Met deze band kunnen nu metingen worden gedaan niet alleen tijdens maar vooral ook na het sporten. De data uit deze band kan dan laten zien hoe het stressniveau van de sporter zich na het sporten ontwikkeld. Tevens kan het verloop van de hartslag worden gemeten, om te kijken of deze weer naar een normaal niveau terug keert.

 

Nano4Sports borstband

De ontwikkeling van de borstband die ECG kan meten is belangrijk voor een preciezere beoordeling van de hartslag van de sporter. De band laat toe om naar het ruwe signaal te kijken gedurende de gehele training. Hij maakt gebruik van droge elektrodes om het signaal te meten en kan net als een standaard borstband van bijvoorbeeld Polar met een band om de borst worden gedragen. Met de data die uit de band komt kan er in meer detail naar het signaal worden gekeken en bijvoorbeeld naast alleen hartslag ook hartslagvariabiliteit worden gemeten.

 

Onderzoek

Blessurepreventie hardlopen

Voor recreatieve hardlopers is het belangrijk om blessurevrij te blijven. Zonder blessures blijven de lopers gemotiveerd en zullen ze in beweging blijven. Op dit moment zijn mobiele applicaties en bijbehorende sensoren vooral gericht op het verbeteren van prestatie en de feedback is niet gepersonaliseerd. Imec Nederland is in samenwerking met Fontys een onderzoek gestart om een sensor gebaseerd systeem te ontwikkelen dat op individueel niveau blessures kan voorkomen.

In deze studie hebben wij recreatieve lopers uitgerust met 15 bewegingssensoren op onder- en bovenlichaam, drukzolen en een ECG-pleister van Imec. Het loopprotocol op de loopband, bestond uit een warming-up (10min), 5 min eigen cadans en snelheid, 4x2min variërende cadans en gelijke snelheid. Met de ruwe data van deze metingen hebben wij verschillende keypoints berekend (zie foto). Uit voorgaand onderzoek vanuit de Fontys is gebleken dat deze keypoints belangrijk zijn voor blessurepreventie.

Ons volgende doel is om deze keypoints met minder sensoren te kunnen bepalen, in een ongecontroleerde setting. Vervolgens zullen we hier feedback over kunnen geven aan de loper.

 

Urban Sports Technology

SenSkate – realtime leren van je flips, kicks en boardslides

Skateboarden is een sport waarin alles telt. Hoe je bijvoorbeeld met je board los van de grond komt door je voeten op de juiste plaats te zetten, druk te geven en met de tenen van je ene voet over het board te schuiven zodat het omhoog gaat en je over obstakels heen kunt springen. Deze basistruc heet de Ollie, een opmaat voor trucs als de flipkick, heelkicks, bigspin en boardslide. Je leert de trucs vooral door vallen en opstaan. En daar wil het Urban Sport Performance Centre (USPC) dat onder het Innosportlab Sport & Beweeg valt samen met Imec Nederland bij ondersteunen binnen Nano4Sports.

 

In tegenstelling tot andere sportdisciplines wordt er bij Urban Sports zoals skateboarden nog zelden gebruik gemaakt van data en analyses. Maar uit onderzoek is gebleken dat het slagen van een bepaalde trick voor een skateboarder afhangt van verschillende factoren zoals balans. Daarbij schiet de SenSkate te hulp. Een slim skateboard dat de rotatie, voetplaatsing en balansvan een skater meet. Dit geeft meer inzicht in de uitvoering van een trick en kan zo de talentvolle skater helpen richting de Olympische Spelen! Daarnaast kan het systeem in de toekomst worden uitgebreid om tricks automatisch te herkennen en hier eventueel game-elementen aan te koppelen.

 

<video: https://www.youtube.com/watch?v=lorjSN6LuNc&feature=youtu.be>

 

Het huidige prototype werd in samenwerking met professionele skateboarders ontwikkeld, met de focus op het begeleiden van de atleten en coaches tijdens trainingssessies. Door de meetinformatie te verwerken bovenop videobeelden is het ook meteen begrijpelijk voor de coach en skater. Het SenSkate project is binnen Nano4Sports nu afgerond. Op het moment worden er nog partners gezocht waarmee Imec en het Urban Sports Performance Centre het prototype verder kunnen ontwikkelen.

Freerun Impact – Meet je buitengewone landingsimpact

Freerunning. Een sport waarbij je onbevreesd talloze meters in de lucht vliegt om die éne gave sprong te maken. Je moet niet alleen mentaal goed in elkaar zitten, maar ook fysiek. Door de onwerkelijke sprongen krijgt het lichaam flinke klappen te verduren. Maar hoeveel? Hoe groot is de impact bij een sprong van 4 meter, hoe meten we de impact én wat zijn de gevolgen van herhaaldelijke impact op het ontstaan van een blessure? Er is nog weinig bekend over deze nieuwe sport ondanks dat freerunners gebaat zijn bij inzicht in hun landingsimpact.

 

Het Urban Sports Performance Centre is samen met Imec aan de slag gegaan met deze vraagstukken. Waarbij vooraf informatie is opgehaald en de mogelijkheden zijn verkend met voetbalclub PSV.

Na veelvuldige testen bleken feet-insoles die de druk en voetafzet meten ontoereikend. Hierdoor zijn we terug naar de tekentafel gegaan en zijn andere mogelijkheden onderzocht. Waaruit accelerometers met een hoge sampling frequentie (400hz), en een hoog bereik (200g) passend bleken. Deze accelerometers zijn met succes getest onder freerunners! Momenteel wordt de data geanalyseerd om te onderzoeken of een juiste sprong- en landingtechniek de impact verlaagt. De volgende stap is om freerunners visuele feedback over hun landingstechniek te geven zodat het product als blessurepreventie middel kan dienen. Freerunners met een mindere landingstechniek kunnen vervolgens hiermee aan de slag, om de kans op blessures te verkleinen.

Wil je meer informatie over deze innovatietrajecten? Contacteer het Innosportlab Sport & Beweeg via info@innosportlabsportenbeweeg.nl

Video:  https://www.facebook.com/urbansportsperformancecentre/videos/2304726699795335/

24/7 monitoring

Bij (semi-)professionele sporten wordt belasting van de atleten nauwkeurig bijgehouden door middel van hartslagmeters, GPS en bewegingssensoren tijdens de training. Wat echter veelal ontbreekt is een maat voor belasting buiten de training.

Daarom heeft imec Nederland binnen N4S een studie gedaan naar de belasting van een groep atleten (wedstrijdroeiers). De atleten hebben een week lang, dag en nacht, de Chill+ gedragen. Dit horloge is speciaal ontworpen om de reactie van het autonome zenuwstelsel te meten. Tegelijkertijd gebruikten de atleten ook een speciale mobiele applicatie, die hen meerdere malen per dag vroeg hun mentale stress aan te geven. Op dit moment worden de data van deze studie geanalyseerd.

 

BladeRunner 2020

Een been (of twee) verliezen is al erg genoeg, maar het gebrek aan goede afstelling van het been met name tijdens sporten maakt het niet makkelijker. Bij tweebenige lopers kan er al van alles gemeten worden, maar als je een of zelfs twee benen mist werken diezelfde apparaatjes niet of nauwelijks. Fanatieke prothese lopers kunnen in aanmerking komen voor een sprintlepel (blade). Deze sprintlepels zijn er voor bedoeld de energie die je in het hardlopen stopt optimaal te benutten doordat de lepel een soort verende werking heeft. Bij de impact van de landing wordt neemt de lepel de energie op en bij de afzet geeft deze de energie weer terug aan de loper. Normaal gesproken doen spieren en pezen hetzelfde. Echter om de lepel energie op te laten nemen moet hij langer zijn dan in zijn ingeveerde (energie opgenomen) staat. Dat betekent voor de loper dat als hij 1 been mist zijn prothese been in rust (bijvoorbeeld bij staan) tot wel 10 cm langer is dan zijn normale been. Tijdens het hardlopen zou het prothese been dan zover in moeten veren dat het been weer de zelfde lengte heeft als het niet aangedane been.

Dit is echter heel moeilijk te bepalen, het wordt niet gemeten, en hangt af van verschillende factoren bijvoorbeeld snelheid, gewicht van de loper, techniek en de hoeveelheid kracht die de loper zelf in de lepel kan stoppen. Daarnaast kan het niveau van de loper veranderen over tijd en zal de lepel ook in stijfheid veranderen over tijd, zodat er eigenlijk continue aanpassingen zouden moeten gebeuren.

Daarom heeft imec Nederland besloten binnen het N4S project de invering van de lepel te gaan meten en daaruit de stijfheid van de lepel te berekenen. Uiteindelijk zou dat gebruikt kunnen worden om prothese lopers met een sprint lepel van een betere afstelling te kunnen voorzien.

Op dit moment worden de experimenten opgezet en uitgevoerd, daarna zal de data analyse uit wijzen of het mogelijk is de prothese lopers te helpen bij vinden van de juiste afstelling.

 

Smart Brace

Er zijn verschillende sporten waar enkelblessures aan de orde van de dag zijn, bijvoorbeeld volleybal, basketbal en skateboarden. Wanneer het enkelletsel ernstig is zal een sporter vaak bij een fysiotherapeut beginnen met zijn revalidatie, om zo snel mogelijk weer te beginnen met sporten. Een brace wordt daarbij vaak aangeraden om sneller te herstellen en weer aan de slag te kunnen zonder extra risico te lopen. De fysiotherapeut komt dan een of twee maal per week meekijken met dat proces en zal zijn oefeningen aanpassen op de vorderingen van het herstel.

Wat nou als je de fysio gewoon mee naar huis kunt nemen? Stel je krijgt een brace mee naar huis die de zelfde parameters in de gaten houd als de fysiotherapeut en die je daarop gerichte feedback geeft. De brace kan dan in de gaten houden of jij vooruit gaat, of juist niet en daarop de oefeningen die je moet doen aanpassen of je juist naar de fysiotherapeut sturen omdat het niet goed gaat.

In samenwerking met Push braces (NEA international), en imec Nederland zijn we binnen het N4S project een studie gestart om te kijken of dit mogelijk is. We hebben een brace gebouwd op basis van de Push Kicx, die de hoeken en de temperatuur van de enkel meet en de druk onder de voet. Door nu metingen te doen bij de fysiotherapeut bij sporters met enkelletsel kijken we of we de fysiotherapeut in de brace kunnen bouwen om zo uiteindelijk de fysiotherapeut mee naar huis te geven.

Share on FacebookShare on LinkedInTweet about this on TwitterShare on Google+Email this to someone

DTAI Sports Analytics Lab ontwikkelt een statische simulatie om de kansen van onze Duivels in te schatten

In het kader van Nano4Sports ontwikkelde de KU Leuven onderzoeksgroep DTAI Sports Analytics Lab een statische simulatie om de kansen van onze Duivels in te schatten. Een ontwikkeling van Pieter Robberechts, onder supervisie van prof. Jesse Davis.
Ontdek hier de simulatietool.
Lees hieronder de blogpost:

België heeft 3% kans om WK te winnen

“De beste kans van een gouden generatie om te schitteren.” Zo kopt de FIFA op hun officiële website. Sterspelers Eden Hazard en Kevin De Bruyne zitten op de top van hun kunnen en België wordt dan ook door velen als een belangrijke outsider beschouwd. Maar maken de Rode Duivels echt kans om het kampioenschap te winnen? Wij simuleerden het verloop van het toernooi om die vraag te beantwoorden. Uit onze statistische simulatie blijkt dat de Rode Duivels momenteel 3% kans maken om wereldkampioen te worden. Brazilië is de absolute topfavoriet.

Onder de hoede van Roberto Martinez legden de Rode Duivels een nagenoeg perfect parcours af richting Rusland. Toch is dat geen echte graadmeter voor hun prestaties op het aanstaande wereldkampioenschap. In de afgelopen twee jaar hebben de Belgen namelijk geen wedstrijden met inzet gespeeld tegen tegenstanders die hen echt het vuur aan de schenen konden leggen. Om de kansen van onze Duivels beter te kunnen inschatten, voerden we met het DTAI Sports Analytics Lab een statistische simulatie van het toernooi uit.

Daarvoor gingen we in drie stappen te werk. Eerst bepaalden we voor elk team een rating die de sterkte van dat team weergeeft, vergelijkbaar met de FIFA ranking. Hiervoor hielden we rekening met onder meer de resultaten in eerder gespeelde wedstrijden, de sterkte van de tegenstanders in die wedstrijden, het aantal gemaakte en geslikte doelpunten en het thuisvoordeel. We beschouwen álle internationale wedstrijden die tot op heden gespeeld zijn, maar hechten meer belang aan recentere dan aan minder recente wedstrijden. Kwalificatiewedstrijden en wedstrijden op eerdere kampioenschappen tellen bovendien zwaarder mee in de berekeningen dan vriendschappelijke wedstrijden. Daarna berekenden we een model dat de winstkansen in een wedstrijd kan voorspellen op basis van de rating van de twee teams. Tenslotte gebruikten we dit statistische model om het wereldkampioenschap 20.000 keer te simuleren.

De Rode Duivels sneuvelen in de kwartfinale

De groepsfase zou geen probleem mogen vormen voor de Belgen. Onze simulatie geeft België 73% kans om deze te overleven. Met Tunesië en Panama loten we op papier dan ook twee erg makkelijke tegenstanders. In hun laatste groepswedstrijd zullen de Rode Duivels het dan waarschijnlijk tegen Engeland moeten opnemen voor de groepswinst. De simulatie voorspelt een spannende strijd met 37% kans op winst voor Engeland en 29% voor België. De kans op een gelijkspel is 34%.

In de achtste finale komt België dan sowieso een land uit de sterke Groep H tegen. Dat is de poule met Colombia, Polen, Japan en Senegal. In 45% van de simulaties wordt deze groep gewonnen door Colombia, maar het valt moeilijk te voorspellen wie zich zal doorzetten als tweede. Dit belooft een spannende strijd te worden tussen Japan (30%), Polen (23%) en Senegal (18%). Indien België zelf Groep G wint, speelt het tegen de tweede uit Groep H. Als de Rode Duivels tweede worden moeten ze tegen de groepswinnaar.

Overleven de Rode Duivels als groepswinnaar hun poule en winnen ze hun achtste finale dan wacht op 6 juli in Kazan waarschijnlijk Brazilië. Geen lachertje. Waarschijnlijk denkt u nu dat het dan tactisch verstandiger is om de groepswinst aan Engeland te laten. Wel, niet echt. In dat scenario is de tegenstander meer dan waarschijnlijk titelverdediger Duitsland. De winstkansen tegen Duitsland (35%) liggen wel hoger dan tegen Brazilië   (27%), maar in beide gevallen voorspelt ons model een Belgische nederlaag. Onze enige kans om Duitsland en Brazilië te vermijden in de kwartfinale is dat één van de twee toppers geen groepswinnaar wordt en de twee landen elkaar bijgevolg tegenkomen in de achtste finale. In het andere spoor dan datgene dat de Rode Duivels kruisen in de kwartfinale. De kans op dat scenario is slechts 7%.

De kans dat onze Rode Duivels de kwartfinales overleven is dan ook maar 20%. Waarschijnlijk stranden we dus in dezelfde ronde als in Brazilië, vier jaar geleden. Zo niet, dan komen we als groepswinnaar in de halve finales waarschijnlijk Frankrijk tegen. Stromen we als tweede uit de poules door naar de halve finale dan kunnen we ons verwachten aan Spanje (33%), Argentinië (21%) of Portugal (7%).

De Rode Duivels zullen hoe dan ook een lastig parcours moeten afleggen richting hun eerste titel. Onze simulatie geeft de Rode Duivels momenteel 3,16% kans om het tot Wereldkampioen te schoppen. Dat is niet erg veel, maar daarmee zijn we wel een van de outsiders. In het meest waarschijnlijke scenario waarin de Belgen de statistiek dribbelen en toch de titel veroveren, nemen ze het in de finale op tegen Brazilië nadat ze in de halve finale Spanje verslaan, in de kwartfinale Duitsland uitschakelen en in de achtste finale de maat nemen van Japan.

Brazilië is de grote favoriet

De kans is dus niet heel groot dat Eden Hazard op 15 juli in Moskou met de Wereldbeker mag zwaaien. Volgens onze simulatie is die eer weggelegd voor een Braziliaan. Met 33% zijn zij de grote topfavoriet. Na de 7-1 blamage tegen Duitsland vier jaar geleden hebben ze iets recht te zetten. Maar Brazilië beschikt sowieso over een indrukwekkend elftal met een technisch verfijnde aanval (Willian, Philippe Coutinho, Jesus, Neymar), een ijzeren centrale as (Casemiro, Fernandinho, Marquinhos, Miranda) en vliegende backs (Danilo, Marcelo).

 

worldcup18_ranking.png

De belangrijkste outsiders zijn Duitsland (15%), Spanje (14%) en Frankrijk (11%). Spanje heeft een team vol klinkende namen met heel wat ervaring, maar enkele sleutelspelers zijn mogelijk over hun top. Frankrijk heeft dan weer een team vol beloftevolle jongeren en zou wel eens de grote verrassing kunnen worden op dit WK. Duitsland, tenslotte, mag dan wel de huidige wereldkampioen zijn (en winnaar van de Confederations Cup), maar na een slecht EK en met een getransformeerd team sinds 2014 is hun weg naar succes niet zo duidelijk. België komt met 3% kans op winst pas op de zevende plaats.

Defensief kwetsbaar

Onze analyse leverde ook andere interessante statistieken op. Zo berekenden we voor elk team een offensieve en defensieve rating. De offensieve rating kan geïnterpreteerd worden als het vermogen om doelpunten te scoren, terwijl de defensieve rating geïnterpreteerd kan worden als het vermogen om tegendoelpunten te vermijden. De ratings voor België zijn alvast geen verassing: een sterke aanval, maar achteraan kwetsbaar. Wat wel opvalt is de defensieve sterkte van Brazilië. Wat doorgaans hun zwakste linie is lijkt nu hun grote troef te zijn. In hun 18 kwalificatiewedstrijden kregen ze slechts 11 tegendoelpunten. Ter vergelijking, dat zijn er negen minder dan de tweede, Uruguay. Net als België heeft ook Duitsland een lage defensieve rating in verhouding tot de aanvallende capaciteiten. Met Philipp Lahm, Bastian Schweinsteiger en Per Mertesacker namen ze afscheid van enkele defensieve sterkhouders.

worldcup18_ODMratings.png

Laat u vooral niet ontmoedigen door deze resultaten. Voetbal blijft nog steeds een erg moeilijk te voorspellen sport en enkele teams zullen ongetwijfeld verrassen. Laten we hopen dat Hazard, De Bruyne en Lukaku zichzelf overtreffen en Brazilië van de wereldtitel kunnen houden. Ondertussen kan u in onze interactieve visualisatie meevolgen hoe de kansen van de Rode Duivels en de andere teams evolueren doorheen het toernooi.

Highlight:
Image:
Share on FacebookShare on LinkedInTweet about this on TwitterShare on Google+Email this to someone

Nano4Sports @Holst Centre Spring Event (20/4/2018)

Op 20 april 2018 vond het Spring Event plaats in Holst Centre in Eindhoven.

En Nano4Sports was aanwezig! Een knap Nano4Sport standje waar de imec Chill+, de imec Nightingale Chest sensor (op polar-belt), en Xsens bewegingssensoren werden gedemonstreerd. Tevens was er een presentatie en poster met resultaten van experimenten.

 

Onder het motto “1 beeld zegt meer dan 1000 woorden”, een aantal impressies van het event.

 

Share on FacebookShare on LinkedInTweet about this on TwitterShare on Google+Email this to someone

Verslag: Nano4Sports@Leuven Night Run

Sport en technologie: dat zijn twee handen op één buik!
Waar veel sporters samenkomen, daar wil Nano4Sports bij zijn!

Op zaterdag 26 augustus 2017 vond de Leuven Night Run plaatst in (jawel;)) Leuven.
De Leuven Night Run is een bruisende loop die door de binnenstad haar weg baant. Smalle steegjes, historische gebouwen, plekjes van de stad waar je nog nooit kwam,…
3000 lopers én Nano4Sports waren present.

De weergoden waren in opperbeste stemming en “WoW” wat een sfeer op de Oude Markt. Deze keer niet door het aantal genuttigde pintjes, maar door lopers die 10 km lang het beste van zichzelf gaven.

Er stond een knap Nano4Sports-standje aan de aankomstzone dat de nodige aandacht trok van de deelnemers die blij, voldaan en bezweet de finish bereikt hadden. Visibiliteit: check!

Maar uiteraard ook een uitgelezen kans om metingen uit te voeren bij een aantal deelnemers. Twee onderzoeksgroepen van KU Leuven grepen hun kans:

Test 1
Deelnemers konden hun publieke Strava data delen met Nano4Sports. Ze werden hiervan op de hoogte gebracht via een mailing van de organisatie van de Leuven Night Run. Maar liefst 60 lopers registreerden zich. De data die via deze weg verzameld werd, werd gebruikt worden om feedback systemen te evalueren. Zo wilden we onderzoeken wat voor informatie hardlopers op sociale evenementen zoals Leuven Night Run interessant vinden en op welke manier we deze informatie op een interactieve en interessante wijze kunnen communiceren.
Deze informatie werd getoond op een groot scherm in de aankomstzone. Onderzoeker Jorgos Coenen polste naar de feedback op deze feedback (volgt u nog?).

De eerste 50 Leuven Night Run deelnemers die hun data met ons deelden, wonnen een cool gadget (een Interreg cooling towel!).

   

 

 

 

 

 

 

 

Deze test gebeurde door de RxD KU Leuven.

Test 2
De onderzoeksgroep Biomechanica van de Menselijke Beweging van de KU Leuven monitorde in het kader van Nano4Sports 9 lopers tijdens de Leuven Night Run. Dit gebeurde door verschillende accelerometers (sensoren die versnelling opmeten) te bevestigen op de heup. De bedoeling was om extra informatie over de lopers loopstijl te verzamelen gedurende de 10 km en ook om de invloed van de gevarieerde omgeving te onderzoeken op de loopstijl.

 

Volgend jaar tekenen we weer present!

Benieuwd naar meer foto’s van Nano4Sports@Leuven Night Run?

Share on FacebookShare on LinkedInTweet about this on TwitterShare on Google+Email this to someone

Nano4Sports op het SportInnovatieCongres 2017

#sportersbelevenmeer: het thema van het sportinnovatiecongres dat op 17 oktober 2017 doorgaat in Brugge. Een dag vol met inspirerende keynotes, motiverende parallelsessies, internationale expertclasses, praktische workshops, een interactief panelgesprek, een innovatiemarkt met demo’s en een B2B matchmaking event. Neem zeker een kijkje op de website en ontdek het veelbelovende programma.

Uiteraard kan Nano4Sports hier niet ontbreken. Tijdens drie inspiratierondes zullen we het project voorstellen en in discussie gaan met de toehoorders. Benieuwd? Schrijf je in en rep je naar Brugge op 17 oktober! Vergeet je niet in te registeren voor één van de drie inspiratierondes ‘Geavanceerde technologie voor een actieve levensstijl‘.

#SIC171017 wordt georganiseerd door Sport.Vlaanderen

Share on FacebookShare on LinkedInTweet about this on TwitterShare on Google+Email this to someone

Nano4Sports test tijdens de Leuven Night Run

Op 26 augustus 2017 vindt de tweede editie van de Leuven Night Run plaats.
De Leuven Night Run is een bruisende loop die door de Leuvense binnenstad haar weg baant. Smalle steegjes, historische gebouwen, plekjes van de stad waar je nog nooit kwam, … Een loop voor iedereen!

Nano4Sports is aanwezig op de Leuven Night Run!
KU Leuven-onderzoekers van Nano4Sports zullen tijdens dit evenement metingen uitvoeren bij een aantal deelnemers.

Wat gaan we doen?
Test 1
Deelnemers kunnen hun publieke Strava data delen met Nano4Sports. De data die we via deze weg verzamelen, zullen gebruikt worden om feedback systemen te evalueren. We onderzoeken wat voor informatie hardlopers op sociale evenementen zoals Leuven Night Run interessant vinden en op welke manier we deze informatie op een innovatieve, interactieve en interessante wijze kunnen communiceren.
Alle informatie zal uitsluitend voor wetenschappelijk onderzoek ingezet worden en niet gedeeld worden met andere partijen.

De eerste 50 Leuven Night Run deelnemers die hun data met ons delen winnen een cool gadget. Kom hiervoor zeker langs onze stand in de aankomstzone.

Over welke informatie gaat het precies:

  • Profiel gegevens (indien op Strava ingevuld: naam, stad, geslacht, email, clubs, fietsen en schoenen, gewicht)
  • Activiteiten (indien publiek gedeeld: datum, afstand, locatie, hartslag, snelheid, kudos, gebruikte fiets of schoenen)

Sta je te popelen om hieraan deel te nemen? Je kan heel eenvoudig inschrijven via volgende link!

(onderzoek van RxD KU Leuven)

Test 2
De onderzoeksgroep Biomechanica van de Menselijke Beweging zal in het kader van Nano4Sports 9 lopers monitoren tijdens de Leuven Night Run. Dit zal gebeuren met 3D accelerometer die bevestigd worden op de heup. De bedoeling is om extra informatie over de lopers loopstijl te verzamelen gedurende de 10 km en ook om de invloed van de gevarieerde omgeving te onderzoeken op de loopstijl.

 

Share on FacebookShare on LinkedInTweet about this on TwitterShare on Google+Email this to someone