Projectresultaten Ready2Improve

Inleiding

Met ons onderzoek willen we te weten komen welk effect bepaalde interventies hebben op verschillende profielen van mensen. Specifiek gericht op beweging en mensen in beweging krijgen.
Ons onderzoek is opgedeeld in 3 fases.

  • Een onderzoek naar motivatie en profilering.
  • Prototype voor een motivatieprofileringsysteem.
  • Evaluatie van bovenstaand systeem met praktijktesten

We beschikken reeds over de data van een groep mensen die meer willen bewegen. Om ons te helpen deze data te interpreteren hebben we met imec samengewerkt. Imec was de uitgelezen partner om mee samen te werken. Maar het heeft even geduurd om de juridische zaken geregeld te krijgen vooraleer we de geanonimiseerde data konden delen. Eens dit geregeld was ging de samenwerking zeer vlot.

We zijn in Nederland ontvangen voor een kick-off meeting waar wij met hun team kennis hebben gemaakt. Na de voorstelling van de data en onze vragen bleek hoe enthousiast hun team was. Er kwamen extra vragen van hen uit, uitbreidingen oponze vragen, extra assumpties, … Het was een zeer vruchtvolle vergadering. Eneen begin van veel interessant video conferences.

Sindsdien krijgen we elke week een update met antwoorden op onze vragen,statistieken, …Tegen eind september is er een real life vergadering geplandwaarop imec ons alle resultaten presenteert.

Alhoewel de samenwerking goed verloopt, heeft de papieren rompslomp voor een vertraging van een half jaar gezorgd. Hierdoor hebben we onze fases en planning moeten bijsturen.

 

Fases

Een onderzoek naar motivatie en profilering

Wij werken voornamelijk met Action Types en werken rond deze indeling van persoonlijkheden. In deze fase wilden we een baseline vastleggen voor deze persoonlijkheden: gemiddelde fysieke en mentale progressie op 12 weken,dropout rates, hoogste en laagste fysieke en mentale toestand, …

Momenteel zijn daar al leuke weetjes uit voort gekomen. Bijvoorbeeld dat de 2 persoonlijkheden met de hoogste mentale progressie dit op 2 verschillende manieren doen. 1 groep heeft een hogere vitaliteit en invloeden op de vitaliteit. De andere groep heeft minder depressie en invloeden die tot depressie leiden.

Daarnaast hebben we literatuuronderzoek gedaan naar interventie selectie en tailoring. Rond het selecteren van interventies werd eerst gekeken naar vragenlijsten rond SDT, dit zowel voor het indelen van personen volgens de soort van motivatie die ze hebben rond een traject/activiteit (autonoom – extern gereguleerd – amotivatie) als voor het opvolgen van bevrediging van de drie noden. De soort motivatie zal een impact hebben op het gehele traject en wat gemeten wordt. Door de bevrediging van de drie noden op te volgen kunnen we gericht interventies inzetten op de juiste moment de bevrediging van een bepaalde nood te verhogen. Ook vanuit ActionTypes zijn enkele hypotheses opgesteld rond welke interventies meer geschikt zijn voor een specifieke persoonlijkheid.

Verder werd gekeken hoe we interventies kunnen tailoren, dit voornamelijk op basis van ActionTypes. Hierbij bekeken we enerzijds de timing van interventies (bv. hoe snel over gaan tot een actieplan). Ook werden interessante bevindingen gedaan rond frequentie, o.a. rond feedback en positieve bekrachtiging. Ten slotte wordt nu een overzicht opgesteld rond hoe we, per type, interventies best inhoudelijk invullen (focus op het geheel of alles stap per stap, meer of minder detail, taalgebruik, etc.).

Prototype voor een motivatie profilering systeem

Op basis van bovenstaand onderzoek zetten we een reeks van interventies op die we toespitsen op de persoonlijkheid van de gebruiker. Voor de eerste versie beperken we ons tot op maat gemaakte feedback waarbij we de boodschap aanpassen naar gelang de persoonlijkheid. Meer op data toespitsen, meerpersoonlijk met video boodschappen van relateerbare mensen, …

Op termijn kan dit uitgebreid worden naar interventies op basis van locatie,schema, stress detectie, … De interventies kunnen dan kleine suggesties zijn zoals

“Neem een korte pauze”, of een oefening. Maar het kan ook een vraag zijn. “Wemerken dat je momenteel stress ervaart. Waarom?” Of “Heb je er aan gedacht je sportspullen voor morgen klaar te zetten?”

We willen ook dropouts voorkomen. We hopen uit het onderzoek dropout predictors te kunnen halen en hierop te monitoren. Op dat moment kunnen we specifieke interventies uitvoeren om de dropout te voorkomen.

Evaluatie van het motivatie profilering systeem

Na de opzet van het profileringsysteem wilden we dit testen tijdens Het Fitste Bedrijf 2019. Aangezien we nog geen baseline hadden en met de data analyse uitgelopen zijn, hebben we besloten de evaluatie tijdens Het Fitste Bedrijf 2020 uit te voeren. We zijn het profileringsysteem aan het uitwerken terwijl we op de resultaten van de analyse wachten. We hopen dit rond te hebben voor de grote groep begint met het programma (februari 2020 – juni 2020).

 

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

Projectresultaten Kinetic Analysis

CYTEX: Cycling Textiles

Nano4Sports bood de mogelijkheid om verschillende sensortechnologieën en meettechnieken te vergelijken in het bewegingslabo van de universiteit Gent. Samen met toponderzoekers en elite wielrenners testen wij de nauwkeurigheid van diverse sensortechnologie ingebed in textielen. Naast brede interesse vanuit zowel de wetenschappelijke wereld als wielerteams bieden de ontwikkelde slimme textiele ook mogelijkheden in andere markten zoals de roeisport of revalidatiesetting.

Verder over de aanleiding: https://www.kinetic-analysis.com/cytex

PERTEX: Performance Textiles

Een samenwerking tussen de KU Leuven en Kinetic Analysis leverde de ideale specificaties op om een op maat gemaakte sensortechnologie te ontwikkelen die behendigheid in kaart brengt bij sports. De voorhanden zijde sporttechnologie geeft vaak niet de beschikking over de ruwe data waardoor exacte analyses ontbreken. Door een eigen PCB en dataplatform te ontwikkelen heeft dit project geleid tot een universele sensor die voor veel doeleinden kan worden gebruikt zoals het bepalen van spronghoogte, sprinttechniek en behendigheid. Ook resultaten rondom het detecteren van vermoeidheid bij duurlopers blijken waardevol voor het grote publiek.

https://www.kinetic-analysis.com/pertex

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

Projectresultaten 2M Engineering

Beschrijving projectidee

 

2M Engineering heeft samen met TUe de verschillende use cases besproken rondom blessurevrij hardlopen. In een brainstorm is gekeken hoe 24/7 modellering en nieuwe userinterface ideeën omgezet kunnen worden in een praktisch prototype voor verdere testen gedurende de onderzoeksfase.

 

2M heeft op basis van deze input een high-level architectuur van dit prototype bepaald en electronics gerealiseerd waarvan de assemblage bijna gereed is.

 

De volgende stap is de realisatie van de firmware, nadat de exacte en relevante meet functionaliteit (zie volgende punt) bepaald is in de hardloop context.

(eerste prototype)

Daarnaast is met Fontys Sporthogescholen gekeken hoe een vertaalslag gemaakt kan worden om een complexe en dure 9DOF multi sensor oplossing te vertalen naar een minimal viable oplossing. De globale richting is bepaald.

 

Om dit verder te toetsen en onderbouwen willen we een aantal testen met hardlopers doen op de loopband, waarbij een bestaand 9DOF meetsysteem van 2M wordt ingezet. De ruwe informatie zal worden gebruikt om te kijken wat het minimaal aantal sensor is wat nodig is en om een eerste indruk te krijgen van de complexiteit van benodigde algoritmes.

 

Nodes

2M heeft haar 9DOF meetsysteem genaamd NODES ingezet om bij Fontys Sporthogescholen te gaan testen met een aantal hardlopers. Het systeem heeft de volgende specificaties:

 

  • Wearability:  Complete Suit or straps
  • Trackers / Nodes: 3 to 19 wired nodes
  • Motion data:
    • Raw 9DoF data (accelerometer, gyroscope, magnetometer)
    • Quaternions, integrated bio-mechanical model (18 segments)
  • Latency: 30ms (Bluetooth)
  • Battery life: 6h (19 nodes connected and Bluetooth on)
  • Output rate:
    • 33Hz (Bluetooth, with 19 Nodes)

 

Dit systeem hebben we aangepast om met een hogere sample, nodig voor hardlopen, data te kunnen verzamelen. Experimenten zijn uitgevoerd op 50 sps. Voor de experimenten zijn sensoren op de linker en rechter schoen, onderbeen en bovenbeen gebruikt en een sensor voor de pelvis.

 

Data wordt op dit moment bij 2M geanalyseerd om te kijken wat de technische feasability is van de beoogde oplossing. Een eerste orde indruk willen we eind September ’19 beschikbaar hebben.

 

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

Nano4Sports test slimme innovaties tijdens Eindhoven Marathon

Bron: Blog Interreg Vlaanderen/Nederland
(http://www.grensregio.eu/blog/2018/nano4sports-waakt-over-gezondheid-van-sporters)

Nano4Sports waakt over gezondheid van sporters

Door Jan van Blerk

Vol enthousiasme sta je op het punt om je dagelijkse hardlooptraining te vervolgen. Immers, jouw allereerste halve marathon zit eraan te komen en je wilt topfit zijn. Een ongeluk zit echter in een klein hoekje.

Na een kwartier flink te hebben hardgelopen voel je een brandende pijn in je knie. Je baalt ervan, je was zo goed bezig met de voorbereiding voor dit evenement. Medische problemen komen met name bij beginnende hardlopers frequent voor en zijn in een aantal gevallen ernstig genoeg om de training tijdelijk of definitief te stoppen. Het merendeel van de (beginnende) hardlopers onderschat de moeilijkheidsgraad van het hardlopen en zijn zich niet bewust van de hoeveelheid belasting die de spieren, botten en pezen te verwerken krijgen. Risicofactoren voor een hardloopkwaal kunnen een gebrekkige looptechniek en/of een te hoge intensiteit omvatten.

 

Heleen is werkzaam als Biomedical R&D engineer bij imec Connected Health Solutions en ex-toproeister van de Nederlandse vrouwenacht

Nano4Sports zoekt slimme, innovatieve oplossingen die ons beter, veiliger, meer en levenslang laten sporten

Om een beter inzicht te krijgen in hoe men blessures bij recreatieve lopers kan voorkomen, hebben imec NL en Fontys Sporthogeschool Eindhoven binnen het kader van Nano4Sports diverse looptechniek en -houding metingen verricht tijdens de 10km Run by Night van Eindhoven Marathon op zaterdag 13 oktober 2018.

Nano4Sports, een door Interreg ondersteund project,heeft als doel de regio Vlaanderen-Nederland op de kaart te zetten als sportinnovator en werd op de marathon onder andere vertegenwoordigd door Heleen Boers, Biomedical R&D Engineer bij imec. In een telefonisch interview spreekt zij over de missie van Nano4Sports en blikt zij terug op de slimme sensor metingen tijdens de Marathon Eindhoven. Nano4Sports wil zeer geavanceerde sensoren ontwikkelen die de sporter goed kan dragen tijdens het sporten en hem of haar feedback zal geven over tal van zaken, zoals de fysieke activiteit, houding, hartslag, spierinspanningen of huidgeleidbaarheid. De focus ligt op lopen en fietsen.

“Een van de doelen van Nano4Sports is het verminderen van blessures bij recreatieve lopers, door middel van sensoren en feedbacksystemen.” Het Nano4Sports project bestaat daarbij uit verschillende delen. Zo zijn er vorig jaar tijdens de Halve Marathon van Eindhoven video opnamen van lopers gemaakt en eerder dit jaar zijn er metingen verricht op een loopband met verschillende soorten sensoren. Heleen geeft aan dat de resultaten van eerdere metingen de basis vormden voor de selectie van sensoren bij de recente meting tijdens de Marathon Eindhoven. “Met behulp van sensoren in de schoenen en een hartslagsensor meten we de beweging en de vermoeidheid, zo kunnen we achteraf bepalen hoe de looptechniek tijdens die 10 kilometer verandert. Wat voorgaand onderzoek al aantoonde, bleek dat hoe vermoeider men raakte, hoe meer verandering er plaatsvond met betrekking tot de looptechniek en houding: men begint heel energiek en loopt dan in korte passen. Naarmate je vermoeid raakt, ga je steeds grotere passen zetten waarbij het contact tussen voet en grond langer duurt. Zodra men grotere passen gaat maken met een onveranderde loopsnelheid, hebben spieren en gewrichten meer te verduren. Blijft men dit consequent doen, kunnen er kleine scheurtjes in je spieren en zelfs je bot ontstaan met als resultaat een blessurereactie.”

Een live feedback systeem voor hardlopers is nog in ontwikkeling. Er wordt goed samengewerkt om dit te realiseren, zo geeft Heleen Boers aan: “Bij de universiteiten wordt onderzoek gedaan naar feedbackmechanismen en bij imec wordt de technologie ontwikkelt, maar het gaat er uiteindelijk om dat iemand daar ook echts iets mee gaat doen. Een afdeling binnen de TU/e waar we nu mee samenwerken is Industrial Design en men kijkt daar naar ‘hoe de technologie met de mens interacteert’. De Fontys sport Hogeschool benadert met name looptechniek.”

Op de vraag wat haar rol binnen het Nano4Sports project is reageert Heleen: “Ik heb in de topsportpraktijk gestaan en ik doe nog steeds vrij actief aan sport (triatlon). Daarnaast heb ik vanuit mijn opleiding en mijn persoonlijke interesse veel passie voor technologie en data-analyse Daardoor kan ik twee verschillende brillen opzetten. Ik kan enerzijds kijken met een sportersperspectief: wat heeft de sporter nodig? Anderzijds kan ik kijken vanuit de technologische kant: worden er reële eisen gesteld aan het systeem, wat voor data komt hieruit voort en kunnen we deze data teruggeven aan de eindgebruiker?”

Wat betreft het grensoverschrijdende karakter geeft Heleen aan: “het is vooral erg belangrijk om samen te werken met Vlaamse en Nederlands partners, om kennis uit te wisselen vanuit verschillende achtergronden (universiteiten, bedrijven, sportclubs, de topsport). Uiteindelijk is dit project gericht op het ontwikkelen van sensortechnologie die gebruikt kan worden door elke sporter. Er zit veel variatie is hoe de sport (en de zorg) georganiseerd is in elk land. Door deze samenwerking krijgen wij data en kennis vanuit meerdere perspectieven.”

Meer weten?

In onderstaande video van Sports & Technology legt Heleen Boers verder uit hoe de metingen bij de Eindhoven Marathon in zijn werk gingen.

 

Nano4Sports test slimme innovaties tijdens Eindhoven Marathon from Sports & Technology on Vimeo.

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

Projectresultaten imec België

Sensoren voor low-impact running

Om de impact tijdens het lopen bij sporters in real-life te meten en door te sturen naar een data platform, zijn er sensoren met zeer performante specificaties nodig die momenteel niet op de markt verkrijgbaar zijn: ultra lichtgewicht, hoge sampling frequentie van de accelerometer, hoge densiteits- en ultra betrouwbare draadloze datatransmissie zijn de belangrijkste uitdagingen. Een eerste prototype van dergelijk system wordt getest (zie UGent, ‘Running case’) om de verdere performantie noden te verkennen en zodoende een finaal prototype te bouwen.

 

 

 

 

 

Sensoren en textielintegratie voor wielrenners (Bike2Know)

Samen met de vakgroepen Revalidatiewetenschappen en Kinesitherapie en Elektronica en Informatiesystemen van de Gentse Universiteit ontwikkelt imec een eenvoudig in gebruik te nemen bewegingssensor systeem, hetwelk de renner tijdens zijn/haar ritten ten allen tijde informeert over zijn haar fietspositie. Dergelijk systeem bestaat uit een aantal modules die m.b.v. flexibele rekbare elektronica in textiel wordt geïntegreerd. Een eerste prototype werd gebouwd en wordt momenteel getest met sporters.

 

 

 

Sensoren voor sport performantie evaluatie

Samen met KU Leuven-Faber, werd een studie uitgevoerd naar beschikbare IMU modules om te gebruiken in een Cooper test bij Faber met een groep Bachelor studenten einde september. De Byteflies sensoren kwamen uit deze studie als de meest geschikte zowel naar specificaties (1000 Hz sampling, 16G gevoeligheid,…) als wat betreft gebruiksvriendelijkheid. Ook werd imec’s chillband polsband mee opgenomen in de test voor een bijkomende evaluatie van huidtemperatuur en beweging aan de pols van de sporter gedurende de test. De data analyse is momenteel lopende.

 

 

 

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

Nationaal Sport Innovatie Congres 2018 in Eindhoven: Nano4Sports was there!!

Op 8 oktober 2018 vond het 15e Nationale Sport Innovatie Congres plaats in Eindhoven. Het programma vindt u hier.

Uiteraard kon Nano4Sports hier niet ontbreken: imec NL/Holst Center en KU Leuven presenteerden hun Nano4Sports-case in de experience room.

 

Imec NL/Holst Center door Heleen Boers en Eva Wentink
Wearables voor sporters

 

 

 

 

 

 

 

KU Leuven_RxD door Jorgos Coenen
Interactie met sporters tijdens sportevenementen

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

projectresultaten Technische Universiteit Eindhoven – Industrial Design

Ontwikkeling

Hardlopen is een van de populairste recreatieve sporten, in onder andere Nederland en België, vanwege het laagdrempelige karakter. Het is echter ook een sport met een hoge drop-out door blessures en motivatie verlies. Demotivatie komt vooral voor bij beginnende hardlopers, waar vrouwen een groot deel van uitmaken. Binnen de Technische Universiteit Eindhoven doen we onderzoek hoe feedback systemen kunnen bijdragen in het voorkomen van demotivatie bij vrouwelijke hardlopers om zo de drop-out binnen deze groep hardloopsters te verkleinen.

Onderzoek

Tijdens de Ladiesrun 2018 zijn er verschillende activiteiten gedaan om een beter inzicht te krijgen in motivatieverlies bij hardloopsters: 1) er is een online vragenlijst afgenomen onder 114 deelneemsters om een beter inzicht te krijgen in mogelijke barrières voor het hardlopen en in welke mate dit hardloopsters weerhoudt om te gaan hardlopen. 2) Er is een ‘Voorbereidingen Bord’ ontworpen om meer inzicht te krijgen in de verschillende taken en beslissingen die een hardloopster maakt rondom haar training. Dit bord is een manier om te communiceren over de training en erachter te komen of er interessante momenten zijn om voor te ontwerpen. Op basis van deze studie hebben we een ‘Runner’s Journey’ ontwikkelt, die inzicht geeft in interessante uitdagingen en mogelijkheden wanneer we ontwerpen voor motivatieverlies bij hardloopsters.

Ontwerp Exploratie

Om te zien of we motivatie voor het hardlopen kunnen verhogen hebben we een eerste ontwerp exploratie gemaakt, een hardloopshirt wat verandert op basis van warmte. Wanneer de hardloper bezig is met de opwarming, komt er een motiverende quote tevoorschijn. Met deze shirts hebben we onderzocht of de manier en timing van de feedback op een wearable eventuele twijfels voor het hardlopen kunnen verlagen.

 

Faye

Faye is een hardloopshirt wat verandert op basis van warmte. Wanneer de hardloper bezig is met de opwarming, komt er een motiverende quote tevoorschijn. Met deze shirts hebben we onderzocht of de manier en timing van de feedback op een wearable eventuele twijfels voor het hardlopen kunnen verlagen.

 

Grace

Grace is een armband waarmee het mogelijk wordt om sport intenties met vrienden te delen, om elkaar te steunen en aan te moedigen. Met Grace hebben we dus vooral gefocust om vrouwen (en elkaar) aan te moedigen om te gaan hardlopen, in plaats van hoe snel en hoe lang. Het feedbackmechanisme wat in Grace gebruikt wordt is via het moiré patroon, waarbij 2 verschillende patronen over elkaar weer voor een dynamisch nieuw patroon zorgen.

 

 

Raya

Raya is een fysieke buddy die je helpt herinneren wat je hardloopintenties en doelen zijn op het moment dat je twijfelt om te gaan, door middel van een dialoog. Doordat we hartslag en warmte hebben toegevoegd aan Raya wordt het een levendige buddy.

 

 

 

Presentatie en Congressen

Op 27 juni 2018 is een deel van het onderzoek gepresenteerd tijdens het Design Research Societyconferentie in Limerick, Ierland. Binnen dit onderzoek is er een nieuwe manier van feedback geven op fysieke activiteiten gepresenteerd, waarbij er vooral gefocust is op de combinatie van je goed voelen en fysiek actief zijn. De paper draagt bij aan nieuwe kennis over feedback geven, fysieke activiteit en motivatie.

 

In oktober 2018 is het onderzoek gepresenteerd worden tijdens de Dutch Design Week 2018bij de expositie “Fashion? Future design for the present” georganiseerd door By-Wire.net.

 

In oktober 2019 zal het onderzoek gepresenteerd worden tijdens de Dutch Design Week 2019bij het Warehouse of Innovation in samenwerking met Marathon Eindhoven.

 

In november 2019 zal een deel van het onderzoek gepresenteerd worden tijdens het symposium Halfway to the Futurein Nottingham. Binnen dit onderzoek is er een nieuwe manier van ontwerpen voor sporten gepresenteerd. De paper draagt bij aan nieuwe kennis over feedback geven, fysieke activiteit en motivatie.

 

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

Projectresultaten KU Leuven

Projectresultaten ESAT-STADIUS – KU Leuven

Onderzoek

Kwaliteitsindicatie van ECG signalen opgemeten door draagbare toestellen

De ontwikkeling van allerhande draagbare ECG toestellen, waaronder de Nano4Sports borstband, zorgt ervoor dat atleten gemonitord kunnen worden tijdens hun dagelijkse leven en trainingen. Dit resulteert in een gigantische hoeveelheid potentieel informatieve data. Echter, de huidige analyse algoritmes zijn ontwikkeld op basis van extreem kwalitatieve data.

Wij hebben een methode ontwikkeld die de kwaliteit van stukjes ECG signalen kan aanduiden.

Op basis van onze methode kan de analist/onderzoeker zelf een minimum kwaliteitsniveau aanduiden voor de analyse. Dit is noodzakelijk, aangezien niet alle soorten onderzoek even kwalitatieve data nodig hebben.

Bijvoorbeeld, voor hartslag registratie dien je enkel de grootste pieken in het signaal te detecteren. Deze zijn ook in ruizige signalen redelijk accuraat te detecteren en behoeven dus niet het hoogste kwaliteitsniveau. Wanneer echter andere, meer gesofisticeerde, zaken onderzocht dienen te worden, zoals repolarisatietijd of fragmentatie, is een hoger kwaliteitsniveau nodig. Onze methode laat toe om zelf het kwaliteitsniveau te bepalen en selecteert automatisch de gewenste stukken van het signaal.


Projectresultaten DTAI – KU Leuven

World Cup voorstellingen

Er werd een simalulatie-tool ontwikkeld om de uitslag van het WK voetbal te voorspellen. Meer info vindt u via volgende linken: https://dtai.cs.kuleuven.be/blog/belgi%C3%AB-heeft-3-kans-om-wk-te-winnen https://dtai.cs.kuleuven.be/sports/worldcup18/

Een publicatie hierover vindt u hier: https://dtai.cs.kuleuven.be/events/MLSA18/papers/robberechts_mlsa18.pdf

 

VO2_Max

Door datafusie van op het lichaam gedragen accelerometers en hartslag werd VO2max voorspeld tijdens submaximaal rennen. Meer info vindt u via volgende link: https://lirias.kuleuven.be/retrieve/512471

Samenwerking met de onderzoeksgroep Biomechanica van de menselijke beweging, FaBer, KU Leuven.

Low Impact Running

Samenwerking met Ugent in het kader van de case Low Impact Runing

Uit het onderzoek blijkt onder meer dat Kevin De Bruyne beter met hoge druk om kan dan Neymar. Wanneer de druk toeneemt zien we bij Neymar relatief minder schoten, voorzetten en dribbels die een hoge waardering krijgen. De Bruyne presteert veel constanter, ongeacht de druk.

Het onderzoek werd gepresenteerd als “How do professional football players perform under immense pressure?” op de MIT Sloan Sports Analytics Conference (SSAC 2019). SSAC is de hoogst aangeschreven conferentie op het gebied van sports analytics. Daarnaast werd het onderzoek ook via verschillende mediakanalen uit tientallen landen verspreid naar een breed publiek. Onder meer The Wall Street Journal, VRT, RTBF, De Morgen, NPO, Neue Zürcher Zeitung, The Daily Mail,… berichtten over het onderzoek. Een volledige lijst en meer details over het onderzoek vind je op https://dtai.cs.kuleuven.be/sports/ssac19/.

Mentale stress van voetballers

In voetbal gaat veel aandacht naar de fysieke, tactische en technische prestaties, maar het mentale aspect blijft vaak onderbelicht. Onderzoek van het DTAI Sports Analytics Lab in samenwerking met het Nederlandse data-analyse bedrijf SciSports vult deze leemte op. Er werd een machine learningmodel ontwikkeld om de prestaties van voetballers onder hoge mentale druk objectief te kunnen beoordelen. Het model maakt een inschatting van hoeveel mentale druk de speler in balbezit ervaart en combineert dit met een analyse van de prestatie van die speler: welke beslissing maakt hij, wordt de gekozen actie goed uitgevoerd en hoeveel impact heeft deze actie op het resultaat van de wedstrijd?


Projectresultaten Research[x]Design – KU Leuven

Ontwikkeling

Research[x]Design (RxD) ontwikkelt in het kader van Nano4Sports feedback toepassingen voor massa sportevenementen en looppistes. Met de softwareapplicatie voor sportevenementen kunnen recreatieve sporters na hun prestatie ter plaatse en samen met andere deelnemers hun prestatie in verschillende data visualisaties analyseren en vergelijken, in plaats van individueel en achteraf zoals dat momenteel meestal het geval is. De hardware- en softwaretoepassing die RxD ontwikkeld voor feedback bij looppistes richt zich meer op individuele sporters en tracht contextueel feedback te geven over de evolutie van de gebruiker en andere bezoekers aan de piste.

Onderzoek

Het onderzoek van RxD omvat het ontwerp en de ontwikkeling van publieke data visualisatie in feedbacksystemen, alsook de evaluatie van deze toepassingen in hun reële context en met echte gebruikers. Dit proces startte met een technology probetijdens de Leuven Night Run (26.08.2017) om inzicht te krijgen in de feedback voorkeuren, interesses en ervaringen van hardlopers. Op basis van deze gegevens werd een eerste prototype ontwikkeld dat vervolgens iteratief werd bijgestuurd na evaluaties op drie sportevenementen; de Leuvense Corida (31.12.2017), de Louis Persoons Marathon (28.01.2018) en Midwinter Jogging (25.02.2018). Volgende stappen in het onderzoek en mogelijke samenwerkingen worden momenteel overwogen.

RxD onderzoekt met deze interventies de rol van feedback op sportevenementen, de sociale impact op de belevering van deelnemers, en het potentieel om inzichten in prestaties te verrijken en verdiepen.

 

Daarnaast onderzoekt Research[x]Design het potentieel van laagdrempelige feedback rondom hardlooppistes. De mogelijkheid om onafhankelijk van eigen meetinfrastructuur sporters contextuele feedback te geven over hun eigen prestatie en die van anderen op dezelfde piste is onderzoekswaardig. In dit project maken we gebruik van energiezuinige e-ink beeldschermen die dankzij een batterij flexibel kunnen geïnstalleerd worden op tal van locaties, van een Finse looppiste tot een traject in het bos. Dit onderzoek bevindt zich momenteel in een exploratief stadium.

Presentaties en congressen

Op de IEEE Information Visualization conferentie in Berlijn (21-26.10.2018) zal RxD tijdens de workshop over Urban Data Visualization onderzoek presenteren dat nauw in verband staat met het werk binnen Nano4Sports. Tijdens de workshop zullen evaluatie methoden, co-creatie en participatie besproken worden in verband met data visualisatie in de publieke ruimte.

Tijdens het Sportinnovaticongres in Eindhoven (8.10.2018) zal RxD demo’s geven en toelichten van de feedbacksystemen die ze ontwikkelen en onderzoeken.

Gepland onderzoek

RxD diende samen met WeWatt een innovatieprojectvoorstel in omtrent het energiemeubilair van WeWatt. In deze samenwerking zal RxD het potentieel van physicalization(het fysiek uitdrukken van informatie) onderzoeken als feedbackvorm bij de energiefietsen van WeWatt waarmee gebruikers hun smartphone of laptop al fietsend kunnen opladen. Physicalizationis een opkomende tak binnen de discipline informatie visualisatie. Er zijn reeds wetenschappelijke bewijzen voorhanden dat physicalizationtot meer individuele participatie, meer onderlinge sociale interactie en langere herinneringen kan leiden dan gelijkaardige visualisaties op normale beeldschermen. Physicalizationin de publieke ruimte is wetenschappelijk nog maar nauwelijks belicht en dit project zou dus een unieke bijdrage kunnen betekenen.


Projectresultaten FaBer – KU Leuven

The Use of Technology to evaluate and monitor Sport Performance: Preliminary results

 

 

1. Sprint analysis

1.1 Red-Lions follow-up

In March and June 2018, we performed 2 measurement sessions on the National Hockey Team. During those sessions, we monitored the players’ Force-Velocity (FV) profiles during sprint. The main aim of those sessions were to identify the players individual strengths and weaknesses in order to adapt their training programs accordingly. After each session, a detailed report was provided to the coach and a debriefing session was organized to discuss the results.

The players’ individual FV profiles were also provided as plots in comparison with the team’s average values. As an example, the FV profile from player A below shows is more “velocity oriented” compared to the rest of the team. Consequently, a training program oriented towards Force would be recommended for this player.

 

 

The testing session performed in March was described in the free magazine “Mag. Vlaams-Brabant”.

 

Data was presented in the Summer ’19. at the International Society of Biomechanics in Calgary (Canada).

 

1.2 Soccer analysis

Simultaneously, we used the sprint data collected in 2016 to evaluate the influence of the level of playing and gender on FV profiles.

The aim of this study was to enlarge our understanding of the role of each parameter of the FV profile (F0, v0, RFD, Power) on soccer performance. This analysis included data from 163 soccer players registered in 8 clubs (men and women). Data analysis is performed and we currently are writing up the paper.

 

 

Results of the analysis:

Male players in the highest competition level showed higher values for all the Fv variables compared to lower level groups. Higher maximal power and theoretical maximal velocity were observed in the female players of highest competition level compared to all other groups. Male players’ Fv profiles seem to be more velocity-oriented compared to female players. This study shows that the determinants of sprint performance increase with soccer playing level in both men and women, but that the contribution of each variable varies with sex.

Data was published in Journal of Sports Biomechanics.

2. Synchronization of laser and accelerometer technologies

Besides, we worked this year on a novel testing method that would enhance the information we get from our sprint tests. Indeed, the use of the laser provides information on the overall sprint but does not allow the identification of the different steps of the sprint. This information would bring valuable feedback to the coaches.

To do so, we worked on the synchronization of 3 technologies:

  • Laser(400 Hz): provides the time velocity data and allow computation of FV profiles
  • Accelerometer(1000Hz) embedded in an IMU sensor attached to the player’s lower back: the vertical acceleration retrieved can be used to detect the steps
  • Video camera(100Hz) for visual feedback

 

To now, we were able to synchronize the 3 devices using their internal UNIX timestamps:

 

3. Cooper test

Another important project we conducted this year regarded the monitoring of endurance running in outdoor conditions. The collection of accurate dynamic stability and impact in real ecological conditions would open the door to further investigation on the risk of overuse injury and on running performance. To do that, we aimed at monitoring the KU Leuven 1stbachelor students during an outdoor Cooper test (12 minutes maximal run) using IMU sensors.

 

 

3.1 Test preparation

Sensor selection: In order to accurately measure acceleration during a 12 minutes run, we first identified the minimal settings required:

  • Recording time (memory) of 3 hours as we wanted to collect data during 3 consecutive sessions
  • Sampling frequency ≥ 400 Hz
  • Acceleration range ≥16g
  • Easy and secure attachment
  • Fast data transfer

In collaboration with IMEC, we selected the Byteflies sensors to perform our test.

Proper lower-back attachment design: In addition, we designed and built 30 silicone cases and belts to easily attach the sensors to the participant’s lower back and avoid motion of the sensors on the skin which would alter the data.

 

3.2 Cooper test

The Cooper test measurement sessions were performed on September 25thand October 1st2018. Approximately 130 students were measured during those sessions.

 

 

To facilitate preprocessing of the data, we developed a dedicated Matlab Graphical User Interface (GUI). This GUI allows the user to enter the metadata from a test session (type of sensor used, sampling frequency, location of the sensor…) and to select the data of interest on a visualization screen.

 

 

 

First data analysis showed interesting results:

  • In both males and females, shorter contact time was associated with better performance on the Cooper test (longer distance ran in 12 minutes).
  • Higher step frequency is associated with a better performance.
  • Of the 61 students without a history of overuse injuries, 40% (10 male/16 female) sustained an overuse injury during the 6 months after the testing.
  • Changes in vertical impact, medial lateral impact and contact time during the Cooper test were different between students that developed an injury and those who didn’t develop an injury.

A new cohort will be tested in October 2019.

 

4. Case studies running analysis

We performed a running analysis on a young talented long distance runner who was returning from injury. The analysis in the lab showed a clear asymmetry at certain running speeds using an instrumented treadmill. We used a trunk wearable accelerometer to monitor during the same running session on the treadmill. Data analysis of the acceleration signal showed a similar pattern as the ground reaction force data analysis. We will further investigate if we can use the accelerometer to monitor his training session.

 

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