THÈSE

1.2. Description de l’ergomètre et de son instrumentation 13
instrumenté pour effectuer en routine des tests d’évaluations. Les entraîneurs nationaux
étaient intéressés essentiellement par la mesure, en temps réel, des forces extérieures pour
connaître l’évolution de l’impulsion de la force de propulsion et les synchronisations entre
les forces générées au cale-pied, à l’assise et aux pales.
La première instrumentation fut développée par l’Ecole Polytechnique dès 1998. Le
concept originel reposait sur la dissociation des forces externes gauches et droites pour
rendre compte de l’asymétrie du mouvement. De plus, comme les actions des membres
inférieurs sont principalement dirigées dans le sens du déplacement, seuls des capteurs
mono-axiaux furent utilisés. Cependant, la disposition des capteurs de force au niveau de
l’assise et du palonnier ne permettait pas d’extraire avec justesse la composante antéropostérieure
(10). L’objectif des travaux menés au laboratoire a été de modifier l’ergomètre
jusqu’à valider l’instrumentation. Un système cinématographique composé de 4 puis 6
caméras fut ajouté à la station d’expertise ainsi que des goniomètres mesurant l’orientation
de la force aux pales.
Les chapitres qui suivent la description de l’ergomètre exposent trois validations mécaniques
successives et complémentaires puis l’exploitation des mesures obtenues sur un
groupe de kayakistes experts (chapitre 4). La précision de l’instrumentation est évaluée
par le seconde loi de Newton, aussi appelée Principe Fondamental de la Dynamique (PFD)
(section 1.3). Les données cinématographiques sont confrontées aux données dynamographiques
en considérant plusieurs systèmes mécaniques. Par la suite, une comparaison cinématique
avec du pagayage in situ (en kayak) rend compte du caractère reproductible
du mouvement sur l’ergomètre (chapitre 2). Enfin une procédure de simulation de la cinématique
du bateau à partir de la mesure de la force de propulsion et d’un modèle de
résistance à l’avancement permet de comparer le bilan des quantités d’accélération calculé
sur ergomètre et estimé en kayak (chapitre 3).
1.2 Description de l’ergomètre et de son instrumentation
L’ergomètre instrumenté est à l’origine un ergomètre PAG CLUB, construit par le
département sport de la société ETINDUS à la demande de la FFCK. Les ergomètres sont
construits habituellement avec une assise et un palonnier fixes. L’ergomètre PAG CLUB
repose sur un concept différent. Il est constitué d’un bâti sur lequel roule, d’avant en arrière,
un chariot supportant l’assise et le palonnier (Figure 1.1). Cet ergomètre utilise un frein
aérodynamique qui simule la résistance de l’eau sur la pale. Sur la base du concept initial