artikel - De Haagse Hogeschool

Minor sporttechnologie
Het vergelijken van drie meetsystemen die de spronghoogte meten
Afdeling Technology, Management and Design, Opleiding Bewegingstechnologie, Minor sporttechnologie,
Haagse Hogeschool, Nederland
M.L.S Blokland 20054087
L. M. Kruims 20061585
K.J.M. Uijttewaal 20064583
R.S. Zaalberg 20064360

Minor sporttechnologie
Het vergelijken van drie meetsystemen die de spronghoogte meten
M.L.S Blokland, L. M. Kruims, K.J.M. Uijttewaal, R.S. Zaalberg
Afdeling Technology, Management and Design, Opleiding Bewegingstechnologie, Minor sporttechnologie, Haagse Hogeschool, Nederland
Samenvatting
Inleiding Jo de Ruiter ontwikkelde een methode om spronghoogte te meten bij volleyballers. Deze methode
wordt door Sportproof gebruikt om de spronghoogte van voetballers te meten. De betrouwbaarheid van deze
sprongmat en de door Bewegingstechnologie ontwikkelde sprongmat is niet bekend. In dit onderzoek wordt de
betrouwbaarheid van de sprongmatten gemeten. Ze worden vergleken met de Forceplate. Er wordt verwacht dat
elke sprongmat een andere spronghoogte meet, omdat ieder meetsysteem een andere definitie heeft voor
spronghoogte. Ook wordt er verwacht dat er een relatie bestaat tussen de twee meetmethoden, maar met een
bepaalde standaard afwijking en dat de Forceplate de meest betrouwbare methode is gevold door de BTsprongmat.
Methode Voor het onderzoek werden 15 mannen en 15 vrouwen, allen student, tussen de 20 en 30 jaar getest.
Tijdens de metingen werden de Forceplate, de BT sprongmat en de Sportproofmat tegelijk gebruikt. Er werd
rekening mee gehouden dat ieder meetsysteem een andere spronghoogte definitie had. In het onderzoek werd de
countermovementjump gebruikt.
Resultaat Uit de ANOVA analyse is gebleken dat p=0.000. Er zijn dus voldoende metingen gedaan om de
meetsystemen met elkaar te vergelijken. De constante coëfficiënt verschilt per meetsysteem. De test of normality
is voor alle meetsystemen significant (p =0.200). De R-square waardes liggen allemaal dicht bij elkaar.
Doormiddel van de ICC is aangetoond dat de betrouwbaarheid van de drie de meetsystemen hoog is. De
uitkomsten liggen zo dicht bij elkaar dat alle meetsysteem even betrouwbaar zijn.
Discussie Alle meetsystemen meten een andere spronghoogte, hierdoor is er geen gouden standaard in dit
onderzoek. Per meetsysteem is de betrouwbaarheid bepaald. De R-square (zie tabel 1) zou eigenlijk één moeten
zijn. Bij geen van de vergelijkingen is deze waarde echter één geworden. Voor het onderzoek is er op de
Sportproof sprongmat, doormiddel van tape een landingsgebied gemarkeerd, om zo te controleren of de
proefpersoon recht omhoog springt. Dit is echter niet de manier waarop Sportproof het meetsysteem gebruikt.
Aangeraden wordt om dit in het ontwerp op te nemen.
Conclusie Er bestaat tussen de drie meetsystemen een relatie. Ondanks de discussie punten kan er met zekerheid
worden gezegd dat alle drie de meetsystemen even betrouwbaar zijn en dat voor het kiezen van het
betrouwbaarste meetsysteem andere factoren doorslaggevend zullen moeten zijn.
Inleiding
Het meten van een sportprestatie lijkt makkelijker
dan het is. Elk jaar ondergaan verschillende sporters
tests om hun prestaties te meten.
Bij een hoogspringer is het meten van de
sportprestatie gemakkelijk. De manier waarop in
deze sport de spronghoogte wordt bepaald is tevens
de manier om de sportprestatie te meten. Dit wordt
anders wanneer het gaat over voetbal. Verschillende
factoren zorgen ervoor dat een voetballer goed
presteert. Zo moet een voetballer bijvoorbeeld
beschikken over explosiviteit. Deze explosiviteit
kunnen ze goed gebruiken in bijvoorbeeld een kop
duel. Om de sportprestatie van een voetballer te
meten kan de spronghoogte worden bepaald.
Naar springen zijn vele onderzoeken gedaan. Zo is
er bijvoorbeeld gebleken dat springen met een
armzwaai ervoor zorgt dat men hoger springt¹.
Jo de Ruiter ontwikkelde een methode om
spronghoogte te meten bij volleyballers. Sportproof
is een bedrijf die gespecialiseerd is in het testen van
fysieke kwaliteiten bij teamspelers. Zij gebruiken
deze methode om de spronghoogte van voetballers
te meten. Ondanks dat deze methode door
Sportproof al veelvuldig gebruikt wordt is deze nog
niet getest op betrouwbaarheid. Ook van de
sprongmat die gebruikt wordt door de opleiding
Bewegingstechnologie (de BT-sprongmat) is de
betrouwbaarheid niet bekent.
In dit onderzoek wordt onderzocht wat de
betrouwbaarheid van deze meetsystemen is.
Voor het meten van spronghoogte kunnen
verschillende meetsystemen worden gebruikt.
Verschillende onderzoeken 2,3,4 maken gebruik van
het meten van de spronghoogte met de Forceplate,

video analyse of laser. Bij de Forceplate wordt met
behulp van de zweeftijd, of de geleverde kracht in
de tijd de sponghoogte bepaald. De verschillende
meetmethoden zorgen ervoor dat er verschillen
ontstaan in spronghoogte definities.
In de methode zal de spronghoogte definitie per
meetsysteem worden uitgelegd.
De Sportproof sprongmat en de BT sprongmat
zullen vergeleken worden met de Forceplate.
Omdat er verschillende definities zijn voor
spronghoogte wordt er verwacht dat elke sprongmat
een andere spronghoogte meet.
Verder wordt er verwacht dat er een relatie bestaat
tussen de drie meetmethoden, maar met een
bepaalde standaard afwijking. Daarnaast wordt er
verwacht dat de Forceplate de meest betrouwbare
methode is gevold door de BT-sprongmat.
Methode
Proefpersonen
Voor het onderzoek zijn 15 mannen en 15 vrouwen,
allen student, tussen de 20 en 30 jaar getest. De
proefpersonen waren niet geblesseerd en
hadden geen last van evenwicht stoornissen en of
andere afwijkingen die invloed kunnen hebben op
de meting.
Materiaal
Voor het onderzoek werd gebruik gemaakt van de
Forceplate, de BT sprongmat, de Sportproof
sprongmat en een videocamera ter controle om
eventuele extreme meetwaarden te verklaren.
Alle meetsystemen hebben een andere definitie van
spronghoogte. Met de Forceplate is niet vals te
spelen, een veranderde afzet heeft namelijk direct
gevolg op de grondreactie kracht.
De Forceplate meet krachten in de tijd. Door het
signaal van de afzet te integreren ( grafiek 1) werd
de snelheid van het lichaamszwaartepunt berekend.
Grafiek 1: Grondreactie krachten gemeten met de Force
plate 5
Het signaal werd geïntegreerd tot het moment dat
deze nul werd. Dit is het punt dat de Forceplate
niets meer kon meten en de proefpersoon los was
van de grond. Met de gegevens van de Forceplate
werd nu de verplaatsing van het zwaartepunt
berekend. In Matlab was een programma
geschreven die deze berekening heeft uitgevoerd.
De Forceplate heeft met een frequentie van 500Hz
gemeten.
In figuur 1 is de afzet te zien. Aan het eind van de
afzet D was het zwaartepunt al gestegen er was dus
potentiële energie bij gekomen, maar de versnelling
van het zwaartepunt waarmee de kinetische energie
werd berekend was pas bekend wanneer de
proefpersoon geheel los was van de grond. Er was
niet bekend op welk punt in het signaal het
zwaartepunt ging stijgen. Met de Forceplate werd
de verplaatsing van het lichaamszwaartepunt
berekend. De verplaatsing minus een onbekende
namelijk de potentiële energie die ontstond door de
plantairflexie. Na de afzet maakte het niet uit welke
bewegingen de proefpersoon maakte, deze hadden
geen invloed op de berekende spronghoogte.
Figuur 1: Afzet sprong en de verplaatsing (h) van het
zwaartepunt.
De BT sprongmat meet de spronghoogte door de
zweeftijd te meten. Dit meetsysteem werkt als een
schakelaar en heeft slechts een aan en uit stand.
Zodra de proefpersoon los kwam van de mat begon
de mat met meten. Wanneer er weer contact werd
gemaakt met de mat stopte de meting van de
zweeftijd waarna de spronghoogte berekend werd.
Zowel bij de afzet als bij het landen is het
zwaartepunt (figuur 2 B & D) al iets gestegen,
voordat de zweeftijd gemeten werd. De stijging van
het zwaartepunt komt, doordat er werd geplantair
flecteerd voor de afzet. Bij het landen kwam de
proefpersoon in plantair flexie neer. Er mistte dus
ten opzichte van de beginhouding twee keer een
stukje zweeftijd (figuur 2 B & D). De hoogte die
met dit meetsysteem werd gemeten is dus lager dan,
de daadwerkelijke verplaatsing van het
lichaamszwaartepunt.
Figuur 2 Sprong op sprongmat en de verplaatsing (h) van
het zwaartepunt(B=aan, D= uit)

De Sportproof sprongmat meet de verplaatsing van
een punt op het lichaam. Net boven de spina illiaca
anterior superior werd een band bevestigd. Aan
deze band zit een meetlint. Het aantal centimeters
dat het meetlint aangaf aan het begin van de meting
en aan het eind van de meting werd afgelezen. Deze
waarden werden van elkaar afgetrokken, waardoor
men de spronghoogte kon bepalen.
Naast de meetsystemen werd er in dit onderzoek
ook gebruik gemaakt van een camera. Op de
Sportproof sprongmat moest verticaal worden
gesprongen, ook mocht de heup niet omhoog
gegooid worden anders ontstond er een andere
meetwaarde dan de verplaatsing van het punt op het
lichaam.
Figuur 3 De invloed van het kantelen van de heup op de
spronghoogte.
In figuur 3 is het kantelen van de heup weergegeven
in dit model is te zien dat wanneer de heup gedraaid
wordt er een andere hoogte ten opzichte van de
grond ontstaat.
Ook met de BT-sprongmat is gemakkelijk vals te
spelen. Het intrekken van de benen vlak voor de
landing zorgt voor een langere zweeftijd, waardoor
een grotere hoogte werd gemeten.
Meetopstelling
Tijdens de metingen werden de Forceplate, de BT -
sprongmat en de Sportproofmat tegelijk gebruikt
(zie figuur 4). De camera registreerde het saggitale
vlak. Om de Forceplate is een kast gemaakt van 100
bij 61 cm, zodat de matten recht lagen. De
proefpersonen ondervonden zo geen hinder van het
kleine spring oppervlak.
Figuur 4: Schematische weergave meetopstelling
Omgeving
De test werd uitgevoerd in het Bewegingsanalyse
lokaal op de Haagse Hogeschool. Om de metingen
onder dezelfde omstandigheden uit te voeren werd
de plaats van de opstelling op de grond gemarkeerd,
zodat de meetinstrumenten apparatuur steeds op
dezelfde plaats kon worden neergezet.
Sprong
In het onderzoek werd gebruik gemaakt van een
countermovement jump. De proefpersoon sprong
terwijl zijn handen in de zij zijn geplaatst. Een
sprong werd afgekeurd, wanneer de proefpersoon
landde met ingetrokken benen, niet verticaal
sprong, wanneer de proefpersoon naar voren of naar
achteren sprong of de heup naar voren of achter
werd gegooid. Op de grond werd een
landingsgebied gemarkeerd doormiddel van tape.
Deze lijn werd voor de tenen op de mat werd
geplakt. Er moest zo dicht mogelijk bij de lijn
geland worden. Maximaal twee en een half
centimeter er vanaf. Indien dit niet gebeurde werd
de sprong afgekeurd.
Procedure
Voorafgaand aan de metingen werd de Forceplate
geijkt. Dit gebeurde met behulp van een gewicht
waarvan het aantal kilogrammen bekend was.
Voor aanvang van de proef werd de proefpersoon
gevraagd zijn schoenen uit te doen. Vervolgens
werd met de proefpersoon de testprocedure
doorgenomen. Er werd uitgelegd dat er verticaal
maximaal gesprongen moest worden met de handen
in de zij.
De proefpersoon mocht vervolgens plaats nemen op
de sprongmatten. De band van de Sportproof
sprongmat werd bevestigd net boven de spina
illiaca anterior superior. De meting werd vervolgens
gestart.
Allereerst werd de beginwaarde van het meetlint
van de Sportproof sprongmat afgelezen. Hierbij
werd het meetlint strak getrokken door steeds
dezelfde onderzoeker. Deze waarde werd
genoteerd. Hierna ging de proefpersoon op zijn
tenen staan (plantair flexie) waarna opnieuw de
waarde van het meetlint werd genoteerd.
Vervolgens ging de proefpersoon weer op zijn
gehele voet staan. Het meetlint werd weer strak
getrokken naar de genoteerde begin waarde. De
meting van de Forceplate werd vervolgens gestart.
De proefpersoon stond eerst vijf seconden stil op de
sprongmatten. Na deze vijf seconden werd er
gesprongen. Het signaal van de Forceplate en de
spronghoogte van de BT-sprongmat werden
opgeslagen. Voor de meting van de Sportproof
sprongmat werd het aantal centimeters dat het
meetlint aan gaf afgelezen en opgeschreven. Deze
werd afgetrokken van de centimeters aan het begin
van de test en van de waarde wanneer de
proefpersoon op zijn tenen stond.
De proefpersoon maakt vijf keer een sprong. De
procedure werd dus vijf keer herhaald.
Data analyse
De spronghoogte van de BT-sprongmat werd
berekend door het programma Mat jumper. De data
van de Forceplate werd verwerkt met een
zelfgeschreven programma in Matlab. In het

programma SPSS 16.0 voor Microsoft Windows
XP werden de spronghoogten verwerkt. Er werd
een ICC, een regressie en correlatie analyse
uitgevoerd.
Resultaten
Uit de ANOVA analyse (tabel 1) is gebleken dat er
voldoende metingen zijn gedaan om de
meetsystemen met elkaar te vergelijken (p =0.000).
Tabel 1. Waarden uit SPSS
De constante coëfficiënt verschilt per meetsysteem.
De test of normality (tabel 1) is voor al de
meetsystemen significant (p =0.200).
De waardes van de R-square liggen allemaal dicht
bij elkaar. (tabel 1)
Tabel 2. ICC waardes zonder uitbijters
Doormiddel van de ICC is aangetoond dat de
betrouwbaarheid voor alle drie de meetsystemen
hoog is (tabel 2). Er kan met 95% zekerheid worden
gezegd dat als de metingen nog een keer herhaald
zouden worden er dezelfde resultaten uit komen.
De uitkomsten liggen zo dicht bij elkaar dat alle
meetsysteem even betrouwbaar zijn.
Discussie
In de eerste hypothese wordt gesteld dat er bij elk
meetsysteem een andere spronghoogte wordt
gemeten. Uit de resultaten blijkt dat deze
veronderstelling kan worden aangenomen.
De tweede hypothese stelt dat er een relatie bestaat
tussen de drie meetsystemen. De resultaten laten
zien dat er inderdaad een relatie bestaat tussen de
verschillende meetsystemen.
Als laatste werd er verwacht dat de Forceplate het
meest betrouwbare meetsysteem zou zijn gevolgd
door de BT spongmat. Zoals al eerder genoemd
hebben alle meetsystemen een andere spronghoogte
definitie, hierdoor is er geen gouden standaard in
dit onderzoek. Per meetsysteem is de
betrouwbaarheid bepaald. Omdat de waardes van de
betrouwbaarheid zo dicht bij elkaar liggen kan er
niet gezegd worden wel meetsysteem
betrouwbaarder is. De hypothese wordt dus
verworpen.
Ondanks dat er tijdens het meten sprongen zijn
afgekeurd waren er toch nog duidelijke uitbijters in
de metingen die verwijderd moesten worden. Er
waren dan dus te grote verschillen tussen de
meetsystemen. Dit waren echter zo weinig waardes
dat de uitkomst betrouwbaar blijft.
Voor iedere sprong geeft ieder meetsysteem een
andere waarde. Het is mogelijk om een formule op
te stellen per meetsysteem om van de een naar de
ander om te rekenen.
De R-square (zie tabel 1) zou eigenlijk één moeten
zijn omdat de waardes dan evenwijdig aan elkaar
zijn. Bij geen van de vergelijkingen is deze waarde
echter één geworden.
Voor het onderzoek is er op de Sportproof
sprongmat, doormiddel van tape een landingsgebied
gemarkeerd. Dit landingsgebied laat zien of iemand
recht om hoog heeft gesprongen. Dit is echter niet
de manier waarop Sportproof het meetsysteem
normaal gesproken gebruikt. Aangeraden wordt om
in het ontwerp van het meetsysteem een
landingsgebied op te nemen, zodat er geen discussie
kan ontstaan over het wel of niet afkeuren van een
sprong. Ook is het belangrijk dat de Sportproofmat
altijd door dezelfde onderzoeken word afgelezen,
zodat er altijd ongeveer even hard aan het meetlint
word getrokken. Natuurlijk moet het tuigje ook
altijd zo bevestigd worden dat het niet kan
verschuiven tijdens de sprong.
Conclusie
Dit onderzoek is opgezet met als doel te
onderzoeken welk meetsysteem het betrouwbaarst
is. De resultaten laten zien dat er voldoende
metingen zijn gedaan om een conclusie te mogen
trekken uit de data.
Ieder meetsysteem meet een andere spronghoogte,
doordat ieder systeem een andere definitie heeft
voor spronghoogte. Wel bestaat er tussen de drie
meetsystemen een relatie.
Geconcludeerd kan worden dat alle drie de
meetsystemen valide zijn dankzij het meetprotocol.
De meetsystemen zijn even betrouwbaar, dit blijkt
uit de ICC. Ondanks de discussie punten kan er met
zekerheid worden gezegd dat alle drie de
meetsystemen even betrouwbaar zijn en dat voor
het kiezen van het betrouwbaarste meetsysteem
andere factoren doorslaggevend zullen moeten zijn.
Referenties
1. Mikiko Hara, Akira Shibayama, Daisuke
Takeshita, Dean C. Hay and Senshi
Fukashiro. A comparison of the
mechanical effect of arm swing and
countermovement on the lower extremities
in vertical jumping. Department of Sports

Sciences, Japan Institute of Sports
Sciences, 3-15-1 Nishigaoka, Kita-ku,
Tokyo 115-0056, Japan 5-28-3 Hongo,
Bunkyo-ku, Tokyo, Japan Center for
Neurodynamics and Department of
Physics and Astronomy, University of
Missouri-St. Louis, USA Graduate School
of Interdisciplinary Information Studies,
The University of Tokyo, Japan
Department of Life Sciences, Graduate
School of Arts and Sciences, The
University of Tokyo, Japan
2. Tomas Stølen, Karim Chamari, Carlo
Castagna3 and Ulrik Wisløff. Physiology
of Soccer An Update1 Human Movement
Science Section, Faculty of Social
Sciences and Technology Norwegian
University of Science and Technology,
Trondheim, Norway Unit´e de Recherche
‘Evaluation, Sport, Sant´e’ – National
Center of Medicine Sport (CNMSS), El
Menzah, Tunis, Tunisia School of Sport
and Exercise Sciences, Faculty of
Medicine and Surgery, Tor Vergata,
Rome, Italy Department of Circulation and
Medical Imaging, Norwegian University
Technology, Trondheim, Norway
Department of Cardiology, St. Olavs
Hospital, Trondheim, Norway
3. Eldar Musayev Optoelectronic vertical
jump height measuring method and device
Electronics Engineering Department of
Engineering and Architecture Faculty,
Uludag University, 16059 Bursa, Turkey
2005 Elsevier
4. John H. Challis An investigation of the
influence of bi-lateral deficit on human
jumping Biomechanics Laboratory, The
Pennsylvania State University, University
Park, PA 16802-3408, USA 1998 Elsevier
Science B.V. All rights reserved
5. Jorine Koopman, Reader Biodynamica III,
Haagse Hogeschool,
Bewegingstechnologie 2009