THÈSE

18 Chapitre 1. Développement et validation d’un ergomètre instrumenté
pagaie et aux filins. Les centres de masses sont estimés selon un rapport de proportionnalité
des longueurs segmentaires et les masses sont estimées comme une fraction de la
masse corporelle (176).
Avant chaque essai, une calibration des capteurs est effectuée. Des goupilles bloquent
les axes des goniomètres dans des positions de référence, filins parallèles à l’axe antéropostérieur
du bâti ; les capteurs à jauges de contrainte sont déchargés des tensions des
enrouleurs associés au frein aérodynamique et de l’élastique.
1.3.2 Description des systèmes mécaniques
Comme l’ensemble des forces extérieures et la cinématique sont enregistrées, le système
est surdéterminé (167). Il est possible de valider la station expérimentale par la seconde
loi de Newton. Deux systèmes mécaniques distincts sont définis : chariot (S1) et athlètepagaie-chariot
(S2). Nous obtenons selon l’axe antéro-postérieur :
(S1) F footR + F footL − F seatR − F seatL − F El = m trol A trol (1)
(S2) F WiR + F WiL − F El = m trol A trol + m ath A ath + m pad A pad , (2)
avec (Figure 1.5) :
F footR F footL forces appliquées par l’athlète aux cale-pieds droit et gauche.,
F seatR F seatL forces appliquées par l’athlète aux assises droite et gauche,
F El force de l’élastique,
F WiR F WiL forces aux pales droite et gauche,
m trol m ath m pad masses du chariot, de l’athlète et de la pagaie,
A trol A ath A pad accélérations du centre de masse du chariot, de l’athlète et de la pagaie
Les quantités d’accélération des pièces d’interface sont soustraites des forces enregistrées
par les cale-pieds et les assises. Les accélérations des centres de masse segmentaires
sont obtenues par dérivation de fonctions splines lissantes. Seule la force de frottement
entre le bâti et le chariot, considérée négligeable, n’est pas estimée. L’objectif est d’utiliser
chaque système (S1 et S2) pour valider une partie précise de l’instrumentation, puisque
les deux systèmes ne font pas intervenir les mêmes capteurs et marqueurs. Le système S1
nécessite uniquement le marqueur du chariot ; il dépend principalement de la précision des
cinq capteurs de force. Après l’analyse de S1, le système S2 fait intervenir uniquement