S193 - Mise en évidence des différences entre les techniques des lanceurs experts et lanceurs espoirs : apport de l'analyse cinématique 3D
INTRODUCTON
La plupart des études antérieures sur la mécanique du lancer de disque (Stepànek et Susanka, 1986) est principalement consacrée à l’optimisation de la trajectoire du disque au moment du lâcher. En effet, ce sont principalement la vitesse ainsi que l’angle d’éjection de l’engin qui sont fortement corrélés avec la performance. Un nombre plus restreint d’études a été réalisé afin d'aborder l'analyse du mouvement du lanceur lui-même (Bartlett, 1990 a ; Ganslen, 1958), avec pour objet principal l’analyse des paramètres mécaniques du lâcher. Nous présentons ici les résultats d’une étude concernant l’évolution des paramètres mécaniques du disque tout au long du geste du lanceur. Cette étude a été réalisée chez des lanceurs de différents niveaux d’expertise. Le geste est décrit classiquement à l’aide des cinq phases "clé" :
- balancer préparatoire,
- pivot,
- volte en phase aérienne,
- transition,
- et éjection.
L’analyse vidéo 3D est utilisée dans ce travail.
MATÉRIEL ET MÉTHODES
Population :
Les athlètes sont au nombre de trois lanceurs dont un lanceur expert âgé de 27 ans ayant participé aux Jeux olympiques de Sydney et deux jeunes lanceurs de haut niveau âgés de 18 et 20 ans. Chaque athlète a effectué trois essais.
Méthodes :
Le mouvement du lancer de disque se compose de trois types de déplacement :
- rotation,
- translation,
- et élévation.
Les enregistrements des données cinématiques ont été réalisés au moyen de trois caméras numériques, permettant de reconstruire le mouvement en trois dimensions par une méthode de DLT (Direct Linear Transformation, Marzan and Karara, 1975).
RÉSULTATS ET DISCUSSION
L’analyse tridimensionnelle du geste de trois lanceurs de disque droitiers, par rapport au référentiel R0, permet de quantifier les différents paramètres cinématiques de l’engin (position et vitesse du disque), et de décrire leur évolution sur la totalité du mouvement. L’analyse de la trajectoire du disque sur un jet, comme étant de référence (Figure 1), fait apparaître les conclusions suivantes : L’évolution des coordonnées du disque selon l’axe Ox fait état des déviations latérales. Celles-ci apparaissent relativement importantes : l’amplitude des déplacements latéraux se distribue de part et d’autre de l’axe du plateau de lancer. L’analyse du déplacement du disque selon l’axe Oy, (axe bissectrice du secteur de lancer) permet l'estimation de la distance parcourue par le disque à l’intérieur du plateau de lancer. L’étude, selon l’axe Oz, permet d’observer les différentes ondulations successives, point haut, point bas, effectuées par le disque au cours du mouvement. Sur la Figure 2 sont comparées les évolutions de la vitesse de translation du disque au cours de la totalité du geste de lancer, chez des lanceurs de différents niveaux d’expertise. La vitesse finale du disque au moment du lâcher n’est pas le résultat d’une accélération du début à la fin du mouvement. Le disque acquiert une certaine vitesse pendant la phase initiale du pivot, c’est-à-dire le moment où le pied droit de l’athlète quitte le sol (temps zéro sur la figure). Ceci est suivi par un pseudo "plateau" de vitesse jusqu’au milieu de la phase de transition vers le double appui (environ 0.7 seconde). On observe ensuite (fin de la phase de transition et phase d’éjection), une accélération continue du disque jusqu’au lâcher de l’engin. En ce qui concerne l’angle de la trajectoire du disque au moment du lâcher, il n’y a pas de différence nette entre le meilleur des trois lancers du sujet expert et le meilleur lancer de ses jeunes partenaires d’entraînement. Pour tous les essais des 2 jeunes lanceurs, on observe une décélération du disque au début de la phase de transition alors que la vitesse est préservée pour tous les essais du lanceur expert. Dans cette phase, le lanceur expert se distingue par une faible variabilité de l’angle d’éjection entre les trois lancers (36, 38 et 36°) par comparaison avec les deux autres lanceurs (23, 42 et 39° pour l’un ; 39, 48 et 33° pour l’autre).
CONCLUSION
L’analyse de ces résultats montre que le lanceur expert parvient à maintenir la vitesse du disque au début de la phase "critique" de transition, contrairement aux deux lanceurs non-experts dont le disque décélère systématiquement pendant cette phase. Comme cela a été observé dans d’autres disciplines sportives, l’athlète de haut niveau fait preuve aussi d’une reproductibilité importante d’un essai à l’autre en ce qui concerne l’angle d’éjection qui, selon Ganslen (1958), correspond aux valeurs optimales (36-40°). À l’inverse, les angles d’éjection des sujets non-experts fluctuent de part et d’autre de ces valeurs optimales.
La plupart des études antérieures sur la mécanique du lancer de disque (Stepànek et Susanka, 1986) est principalement consacrée à l’optimisation de la trajectoire du disque au moment du lâcher. En effet, ce sont principalement la vitesse ainsi que l’angle d’éjection de l’engin qui sont fortement corrélés avec la performance. Un nombre plus restreint d’études a été réalisé afin d'aborder l'analyse du mouvement du lanceur lui-même (Bartlett, 1990 a ; Ganslen, 1958), avec pour objet principal l’analyse des paramètres mécaniques du lâcher. Nous présentons ici les résultats d’une étude concernant l’évolution des paramètres mécaniques du disque tout au long du geste du lanceur. Cette étude a été réalisée chez des lanceurs de différents niveaux d’expertise. Le geste est décrit classiquement à l’aide des cinq phases "clé" :
- balancer préparatoire,
- pivot,
- volte en phase aérienne,
- transition,
- et éjection.
L’analyse vidéo 3D est utilisée dans ce travail.
MATÉRIEL ET MÉTHODES
Population :
Les athlètes sont au nombre de trois lanceurs dont un lanceur expert âgé de 27 ans ayant participé aux Jeux olympiques de Sydney et deux jeunes lanceurs de haut niveau âgés de 18 et 20 ans. Chaque athlète a effectué trois essais.
Méthodes :
Le mouvement du lancer de disque se compose de trois types de déplacement :
- rotation,
- translation,
- et élévation.
Les enregistrements des données cinématiques ont été réalisés au moyen de trois caméras numériques, permettant de reconstruire le mouvement en trois dimensions par une méthode de DLT (Direct Linear Transformation, Marzan and Karara, 1975).
RÉSULTATS ET DISCUSSION
L’analyse tridimensionnelle du geste de trois lanceurs de disque droitiers, par rapport au référentiel R0, permet de quantifier les différents paramètres cinématiques de l’engin (position et vitesse du disque), et de décrire leur évolution sur la totalité du mouvement. L’analyse de la trajectoire du disque sur un jet, comme étant de référence (Figure 1), fait apparaître les conclusions suivantes : L’évolution des coordonnées du disque selon l’axe Ox fait état des déviations latérales. Celles-ci apparaissent relativement importantes : l’amplitude des déplacements latéraux se distribue de part et d’autre de l’axe du plateau de lancer. L’analyse du déplacement du disque selon l’axe Oy, (axe bissectrice du secteur de lancer) permet l'estimation de la distance parcourue par le disque à l’intérieur du plateau de lancer. L’étude, selon l’axe Oz, permet d’observer les différentes ondulations successives, point haut, point bas, effectuées par le disque au cours du mouvement. Sur la Figure 2 sont comparées les évolutions de la vitesse de translation du disque au cours de la totalité du geste de lancer, chez des lanceurs de différents niveaux d’expertise. La vitesse finale du disque au moment du lâcher n’est pas le résultat d’une accélération du début à la fin du mouvement. Le disque acquiert une certaine vitesse pendant la phase initiale du pivot, c’est-à-dire le moment où le pied droit de l’athlète quitte le sol (temps zéro sur la figure). Ceci est suivi par un pseudo "plateau" de vitesse jusqu’au milieu de la phase de transition vers le double appui (environ 0.7 seconde). On observe ensuite (fin de la phase de transition et phase d’éjection), une accélération continue du disque jusqu’au lâcher de l’engin. En ce qui concerne l’angle de la trajectoire du disque au moment du lâcher, il n’y a pas de différence nette entre le meilleur des trois lancers du sujet expert et le meilleur lancer de ses jeunes partenaires d’entraînement. Pour tous les essais des 2 jeunes lanceurs, on observe une décélération du disque au début de la phase de transition alors que la vitesse est préservée pour tous les essais du lanceur expert. Dans cette phase, le lanceur expert se distingue par une faible variabilité de l’angle d’éjection entre les trois lancers (36, 38 et 36°) par comparaison avec les deux autres lanceurs (23, 42 et 39° pour l’un ; 39, 48 et 33° pour l’autre).
CONCLUSION
L’analyse de ces résultats montre que le lanceur expert parvient à maintenir la vitesse du disque au début de la phase "critique" de transition, contrairement aux deux lanceurs non-experts dont le disque décélère systématiquement pendant cette phase. Comme cela a été observé dans d’autres disciplines sportives, l’athlète de haut niveau fait preuve aussi d’une reproductibilité importante d’un essai à l’autre en ce qui concerne l’angle d’éjection qui, selon Ganslen (1958), correspond aux valeurs optimales (36-40°). À l’inverse, les angles d’éjection des sujets non-experts fluctuent de part et d’autre de ces valeurs optimales.
Source primaire
Analyse cinématique du geste de lanceurs de marteau, étude prélimianire. DINU Daniel, TRANCHANT Michel, VANDEWALE Henry Actes du Congrès de l'ACAPS Valence, novembre 2001.Rédacteur
Daniel DinuIngénieur d’Etudes, Doctorant en Biomécanique : Mécanique des Systèmes Biologiques
Mots-clés
biomécanique, cinématique, Technique, Analyse de la performanceLectures suggérées
STEPANEK J., SUSANKA P. Discus throw : Results of a biomechanic study. New Studies in Athletics, 1,25-36. (1986)MARZAN T., KARARA H.-M. Direct linear transformation from comparator coordinates into object space coordinates. In Close-range photogrammetry. Proceedings of the Symposium on Close Range Photogrammetry 1-18. (1975)
GANSLEN R.-V. Aerodynamic factors which influence discus flight. Research report, University of Arkansas. (1958)
BARTLETT R.-M. The biomechanics of the discus throw. Proceedings of the First International Conference on Techniques in Athletics, Vol. 1, pp. 126. (1990)
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Athlétisme - Lancer de disque
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