Developing Force Measuring Skiing Poles for Analyzing Double Poling Technique and Seating Positions for Cross-Country Sit-Skiing Athletes

Abstract

Paralympisk idrettsutstyr, i sammenligning med idrettsutstyr for funksjonsfriske idrettsutøvere, mangler vitenskapelig forskning. Prosjektmålet var å utvikle eksperimentutstyr for å samle inn empirisk data som kan vise prestasjon uavhengig av innsats, samt å bruke dataene til å evaluere teknikk og effekten av ulike sitteposisjoner. Et tilleggsformål var å bruke disse målingene for å tilpasse utøverens egne kjelker ved hjelp av datastyrt design. Et par kraftmålende skistaver ble utviklet ved hjelp av prototyping og testing. De ble brukt under hovedeksperimentet på Beitostølen Helsesportsenter (Innlandet, Norge). Både toppidrettsutøvere og funksjonsfriske sit-ski-utøvere deltok i eksperimentet. Utøverne gjennomførte flere runder med stavene, samt en justerbar kjelke utviklet av Døsvik et al. [1]. Kjelken ble justert til hver av de fire forskjellige posisjonene for knestående stilling, som ble foreslått av Nesheim et al. [2]. Dataene som ble samlet inn fra hovedeksperimentet ble brukt i en forskningsartikkel som ble sendt inn til tidsskriftet Frontiers in Sport and Active Living. Artikkelen konkluderer med at utøverne har nytte av å bruke en mer aggressiv stilling med hevet sete, spesielt utøvere med mindre raffinert teknikk. Den aggressive posisjonen resulterte i tidligere krafttopper og større forskjell i maksimal og minimal hastighet under hver syklus, noe som viste seg å korrespondere til en mer effektiv teknikk. I løpet av testuken ble kjelken til en av utøverne tilpasset både for prestasjon og for å kompensere for kroppslige asymmetrier. Endringene viste seg å forbedre hans rundetid, med imponerende 10 prosent. Disse resultatene understreker behovet for mer forskning på emnet, da det vil gi betydelige fordeler for utøverne og gjøre idretten mer tilgjengelig og inkluderende.

Paralympic sports equipment, in comparison to full body sports, are lacking in scientific research. The project aim was to develop experiment equipment for gathering empirical data on athletic performance as well as using the data for evaluating technique and the effect of different seating positions. An additional aim was to use the measurements in order to utilize data driven design to customize the athletes own sit-skis. A pair of force-measuring ski-poles were developed trough rapid prototyping and testing, and used during the main experiment at Beitostølen Health Sports Center(Innlandet, Norway). Both high level athletes, as well as able bodied sit-skiers participated in the experiment. The athletes completed several runs, using the poles and an adjustable sit-ski developed by Døsvik et al. [1]. The sit-ski was adjusted to each of the four different configurations of the kneeling position as suggested by Nesheim et al. [2] The data gathered from the main experiment was used in a additional research paper, submitted to the Frontiers in Sport and Active Living Journal. The paper concludes the athletes to benefit from adopting a more aggressive position with a raised seat, especially the athletes with a less refined technique. The aggressive position resulted in earlier peak forces as well as a greater difference in maximum and minimum velocities during each poling cycle, which was shown to correspond to a more efficient technique. During the test week, the sit-ski of one of the athletes was customized in terms of both positioning for performance and compensating for bodily asymmetries. The modifications was shown to improve his performance, in terms of lap time, by a staggering 10 percent. These results further emphasize the need for more research on the subject as it will significantly benefit the athletes, which in turn make the sport both more accessible and inclusive.