Development of a device for measuring force and timing in a K2 kayak during flatwater paddling: Development of a device for measuring force and timing in a K2 kayak during flatwater paddling
Author
Klitgaard, Kent Kongsøre
Term
4. semester
Education
Publication year
2017
Submitted on
2017-06-07
Pages
58
Abstract
Formålet var at udvikle en enhed, der kan måle kraften i bensparket og timingen mellem to roere i en fladvands sprint K2-kajak. Hver af de to fodstøtter fik monteret en aluminiumsplade med to vejeceller (kraftsensorer, der omdanner tryk til et elektrisk signal). Signalerne blev forstærket og registreret med en Shimmer3 broforstærker (et kompakt dataopsamlingssystem). Tre pilottests med forskellige opsætninger blev gennemført med to mandlige roere på nationalt eliteniveau. Enhederne blev kalibreret ved at placere kendte vægte på midten af hver fodstøtte. Validiteten blev testet ved at lægge en fast belastning på forskellige punkter af fodstøtten. Når kraften blev påført midt på fodstøtten, var responsen meget lineær (r^2 = 0,99948 og 0,99684), hvilket betyder, at målesignalet tæt matchede den påførte belastning. Til gengæld afveg kraftmålingen betydeligt fra den faktiske belastning, når den samme belastning blev lagt væk fra midten; derfor kan den målte kraft afvige fra den reelle kraft afhængigt af positionen. Tests viste dog, at systemet kunne registrere data uden tidsdrift, hvilket muliggør analyse af timingen. Trådløs dataoverførsel blev ikke opnået på grund af kort Bluetooth-rækkevidde. På baggrund af resultaterne er der udviklet en prototype af et træningsværktøj, der måler timingen i bensparket i K1 samt mandskabsbåde (K2 og K4).
This study aimed to build a device that measures leg-kick force and timing between paddlers in a flatwater sprint K2 kayak. Each of the two footrests was fitted with an aluminum plate holding two load cells (force sensors that convert pressure into an electrical signal). Signals were amplified and recorded using a Shimmer3 bridge amplifier (a compact data acquisition unit). Three pilot tests with different set-ups were conducted with two national elite male paddlers. The devices were calibrated by placing known weights on the center of each footrest. Validity was checked by applying a fixed load at different points on the footrest. When force was applied at the center, both footrests showed a very linear response (r^2 = 0.99948 and 0.99684), meaning the measured signal closely matched the applied load. However, readings deviated substantially from the true load when the same load was applied away from the center; thus, measured force may differ from actual force depending on position. On the positive side, the system recorded data without time drift, enabling analysis of leg-kick timing. Wireless data transfer was not achieved due to the short Bluetooth range. Based on these findings, a prototype training tool was developed to measure leg-kick timing in K1 and crew boats (K2 and K4).
[This abstract was generated with the help of AI]
Keywords
Documents