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