6.8 Discussion
6.8.1 Influence des paramètres sur la vitesse maximale atteinte
Variation du paramètre
Trois des quatre athlètes participant à l’étude ont présenté une courbe de vitesse en fonction de la variation du paramètre é de forme parabolique inverse, indiquant clairement une configuration optimale. Seule l’athlète 4 démontra une courbe non statistiquement significative, probablement causée par le fait que l’étendue de la variation de la configuration testée était trop faible pour noter des différences significatives. En effet, étant donné l’anthropométrie de l’athlète et le dimensionnement du fauteuil, nous avons été limités quant au déplacement de l’assise en et en . Cependant, la Figure 6.6 démontre que les données de cet athlète respectent l’allure de la courbe générale créée par le modèle mixte.
Le Tableau 6.31 rappelle les é optimaux estimés selon deux méthodes différentes, soit la moyenne des é obtenus à partir des courbes de régressions polynomiales de 2e ordre effectuées sur chacun des athlètes ainsi que par la méthode du modèle mixte.
Tableau 6.31 Estimés des é optimaux selon les deux méthodes de calculs.
Méthode é optimal
é optimaux moyennés pour les 4 athlètes 0,9820
Modèle mixte 0,9681
Différence 0,0139
Différence (%) 1,42
On croit que le meilleur estimé de la valeur d’ é est celui obtenu à partir du modèle mixte puisque ce dernier prend en compte le nombre de répétitions effectués par chaque athlète ainsi que l’étendue de la plage de la configuration testée, ce que l’autre méthode ne fait pas. C’est d’ailleurs le nombre de répétitions inégales qui peut expliquer que certaines des moyennes calculées pour chacun des athlètes (Tableau 6.8 et à l’Annexe 10.9) sont aussi élevées; en effet, le fait par exemple que l’athlète 2 est effectué 8 répétitions de la configuration
é =1,031 influencera davantage la moyenne que les trois répétitions effectuées pour la
configuration é =0,956. Par conséquent, le modèle mixte nous assure un estimé é plus précis. On peut donc affirmer qu’un é optimal chez les athlètes participant à l’étude serait d’environ 0,968 et que l’équation représentant la vitesse maximale ( ) atteinte pendant l’essai
en fonction de la configuration ( ) représentant les sujets participants à l’étude est donnée par :
= −9,27 + 17,96 − 7,71 6.4).
Les ratios é actuels des athlètes présentés au Tableau 6.32 démontrent que ces derniers sont en majorité positionnés près du é estimé à partir du modèle mixte, à l’exception de l’athlète 1, qui lui présente une différence de l’ordre de 2,6%. Cette différence peut provenir du niveau d’expérience des athlètes participants. En effet, les athlètes 2 à 4 comptent en moyenne 17,3±4,6 années d’expérience tandis que l’athlète 1 n’en compte que 2. Les athlètes possédant davantage d’expérience ont pu optimiser au cours des années leur positionnement à coup d’essais et d’erreurs, ce que l’athlète en développement n’a pas encore eu l’occasion de faire.
Tableau 6.32 Comparaison entre les é actuels des 4 athlètes et celui estimé à partir du modèle mixte.
Athlète é actuel é estimé Différence
1 0,993 0,9681 + 2,6% 2 0,956 - 1,3% 3 0,953 - 1,6% 4 0,960 - 0,8%
L’étude de la variation du ratio a aussi démontré l’influence de ce paramètre sur la vitesse maximale atteinte. Deux des trois athlètes ayant participé aux tests ont d’ailleurs démontré des modèles statistiquement significatifs. Malheureusement, le nombre de configurations testées pour le paramètre n’a pas été suffisant pour être en mesure de déterminer une étude par modèle mixte.
La variation du diamètre du cerceau, en plus d’influencer la distance épaule-cerceau (longueur , de l’équation (6.1)), influence aussi le patron de mouvement pendant la poussée (puisque le cerceau impose une nouvelle trajectoire) en plus de favoriser soit la production de force (si le diamètre du cerceau diminue), soit la vitesse (si le diamètre du cerceau augmente). Il a d’ailleurs été remarqué que la main de certains athlètes glisse sur le cerceau alors qu’ils
atteignent de grandes vitesses avec l’utilisation de grands cerceaux, ce qui est évité avec l’utilisation de plus petits cerceaux. Le Tableau 6.33 démontre à titre d’exemple qu’un athlète typique atteint une vitesse maximale de 8,76 ± 0,23 m⋅s-1 en moyenne lors de l’utilisation des grands cerceaux (0,19 m), lui conférant une vitesse de main au cerceau d’environ 4,77 ± 0,12 m⋅s-1. Lors de ces essais, l’athlète glissait constamment sur le cerceau lorsqu’il atteignait sa vitesse maximale et ainsi, se ralentissait. En utilisant un plus petit cerceau (0,18 m, soit 6,7% plus petit), la vitesse maximale atteinte du fauteuil était alors en moyenne de 9,54 ± 0,37 m⋅s-1, c’est-à-dire 9,0% plus élevée que lors de l’utilisation des grands cerceaux et ce, pour une vitesse de déplacement de la main ( ) équivalente à celle obtenue avec les plus grands cerceaux, soit de 4,85 ± 0,19 m⋅s-1 (1,7% de différence).
Tableau 6.33 Vitesses maximales de déplacement du fauteuil et du cerceau moyens pour différents diamètres de cerceau, pour l’athlète 1.
: rayon du cerceau. : vitesse maximale atteinte en moyenne (écart-type). : vitesse au cerceau en moyenne (écart-type).
(m) (m⋅⋅⋅⋅s-1) (m⋅⋅⋅⋅s-1)
Grand cerceau 0,19 8,76 (0,23) 4,77 (0,12) Petit cerceau 0,18 9,54 (0,37) 4,85 (0,19)
∆ 6,7% 9,0% 1,7%
À la lecture de cette section, il est clair que le choix du ratio optimal pour chaque athlète doit être fait en considérant à la fois la position de l’épaule par rapport au cerceau ainsi que le diamètre du cerceau. Quoiqu’il en soit, le ratio de estimé à partir du modèle mixte de 0,9681 semble être approprié comme première itération d’optimisation expérimentale de la position pour la plus part des athlètes puisqu’elle se situe près de la valeur des ratios actuels des trois athlètes élites qui comptabilise en moyenne 17 années d’expérience.
Variation du paramètre
Les trois athlètes participant à l’étude de la variation de ce paramètre ont présenté une courbe de vitesse en fonction de la variation de de forme parabolique inverse, indiquant clairement une configuration optimale, et les deux athlètes possédant suffisamment de données pour effectuer une analyse statistique démontrèrent des modèles statistiquement significatifs.
Le Tableau 6.34 rappelle les optimaux estimés selon deux méthodes de calculs différentes, soit la moyenne des obtenus à partir des courbes de régressions polynomiales de 2e ordre effectuées sur les données des athlètes 1 et 3 (l’athlète 2 ne présentant pas suffisamment de données), soit par la méthode du modèle mixte.
Tableau 6.34 Estimés des optimaux selon les deux méthodes de calculs.
Méthode optimal (°°°°)
optimaux moyennés pour les 2 athlètes 4,39
Modèle mixte 4,88
Différence 0,49
Différence (%) 10,6
Le meilleur estimé de la valeur de est obtenu à partir de l’équation du modèle mixte puisque ce dernier prend en compte le nombre de répétitions effectuées par chaque athlète ainsi que l’étendue de la plage de la configuration testée. On peut donc affirmer qu’un optimal chez les athlètes participant à l’étude serait d’environ 4,88°, ce qui est légèrement plus large (distance entre les roues) que les valeurs nominales actuelles des athlètes (Tableau 6.35). L’équation qui représente la vitesse maximale ( ) atteinte pendant l’essai en fonction de la configuration ( ) est donnée par :
= −0,013 + 0,121 + 0,703 6.5).
Tableau 6.35 Comparaison entre les actuels des 3 athlètes et celui estimé à partir du modèle mixte.
Athlète actuel estimé Différence
1 5,3
4,88
7,9%
2 4,3 -13,5%
3 3,5 -28,3%
Notez aussi que tous les athlètes ayant participé à cette étude ne peuvent physiquement pas tester un angle inférieur à celui présent dans le Tableau 6.35 puisque les ailes les protégeant des roues étaient alors collées sur leurs hanches.
Variation du paramètre
Les trois athlètes participant à l’étude de la variation de ce paramètre ont présenté une courbe de vitesse en fonction de la variation de de forme parabolique inverse, indiquant
clairement une configuration optimale. Cependant, seulement 1 des 3 athlètes présente une courbe statistiquement significative.
Le Tableau 6.36 rappelle les optimaux estimés selon deux méthodes différentes, soit la moyenne des obtenus à partir des courbes de régressions polynomiales de 2e ordre effectuées sur chacun des athlètes, ou soit par la méthode du modèle mixte.
Tableau 6.36 Estimés des optimaux selon les deux méthodes de calculs.
Méthode optimal (°°°°)
optimaux moyennés pour les 3 athlètes 30,87
Modèle mixte 30,62
Différence 0,25
Différence (%) 0,81
Le meilleur estimé de la valeur de est obtenu par le modèle mixte puisque ce dernier prend en compte le nombre de répétitions effectués par chaque athlète ainsi que l’étendue de la plage de la configuration testée. Cependant, le coefficient de détermination ( ²) inférieur à 0,50 démontre un modèle faible. On peut donc estimer une valeur optimale chez les athlètes participant à l’étude, mais cette dernière ne sera pas représentative de la population des athlètes. Cette valeur serait d’environ 30,62°, ce qui est près des valeurs actuelles mesurées chez les athlètes participants (Tableau 6.37). L’équation de la vitesse maximale ( ) atteinte pendant l’essai en fonction de la configuration ( ) :
= −0,0004 + 0,275 + 0,565 6.6).
Tableau 6.37 Comparaison entre les actuels des 3 athlètes et celui estimé à partir du modèle mixte.
Athlète actuel estimé Différence
1 25,9
30,62
-15,4%
2 29,9 -2,4%
3 34,2 +11,7%
Le fait que la variation du paramètre ne semble pas influencer la vitesse maximale que peut atteindre un athlète permet de penser qu’il est possible d’asseoir un athlète avec une
assise plus basse qu’actuellement si ce dernier souffre de douleurs dorsales ou cervicales, au détriment par contre d’une potentielle baisse d’aérodynamisme.
Influence générale de la variation des trois paramètres
Les résultats présentés à la section précédente démontrent que certains paramètres de la configuration de l’athlète dans son fauteuil peuvent influencer la vitesse maximale atteinte pendant l’essai. Le Tableau 6.38 illustre l’écart entre la plus petite et la plus grande variation de vitesse maximale enregistrée lors des tests (∆% ) ainsi que la variation de la configuration associée (∆% ), pour chacun des athlètes et donne pour chacun un ratio de sensibilité, défini comme étant le rapport de ∆% sur ∆% . Un exemple de calcul pour ces données ainsi que les résultats complets, pour chacun des athlètes, sont disponibles à l’Annexe 10.9.
Tableau 6.38 Étude de sensibilité des différents paramètres testés, pour tous les athlètes. *% ⁄%
Athlète Moyenne (%) sensibilité* Ratio de
é ∆%∆% 5,4 5,3 0,97 ∆% 2,8 0,27 ∆% 0,8 ∆% 33,1 0,18 ∆% 6,0 ∆% 10,4 0,11 ∆% 1,2
La variation du ratio , qu’elle soit obtenue en variant la position de l’épaule par rapport au cerceau ( é ) ou en modifiant le rayon du cerceau ( ), est celle qui influence le plus la vitesse maximale atteinte lors des tests effectués avec les quatre athlètes paralympiques par rapport à la variation de la configuration. En effet, le ratio de sensibilité de 0,97 du paramètre
é (Tableau 6.38) démontre qu’en moyenne, une variation de 5,3% de la vitesse est associée
à une variation équivalente de la configuration, tandis que le ratio de sensibilité de 0,27 du paramètre démontre qu’une variation de ce paramètre de 2,8% entraîne une variation de la vitesse de près de 0,8%. La variation de ces deux paramètres semble avoir une grande influence sur la vitesse maximale atteinte pendant l’essai.
Le Tableau 6.38 démontre aussi qu’une très grande variation des paramètres (33,1%) et (10,43%) est nécessaire afin d’atteindre une variation de la vitesse de 6,0 et 1,2% respectivement, soit un ratio de sensibilité de 0,18 et 0,11. Une grande variation de la configuration est alors nécessaire pour faire varier la vitesse maximale atteinte dans l’essai. L’influence de ces deux paramètres sur la vitesse maximale atteinte n’est donc pas considérable.
Malgré le fait que les ratios é et soient définis de la même façon (section 6.3.1), on note une différence sur l’influence de la variation du ratio par rapport au ratio é . Cette différence peut s’expliquer par le fait que la variation du cerceau, en plus d’influencer la distance épaule-cerceau (longueur , de l’équation (6.1)), influence aussi le patron de mouvement pendant la poussée (puisque le cerceau impose une nouvelle trajectoire) en plus de favoriser soit la production de force (si le diamètre du cerceau diminue), soit la vitesse (si le diamètre du cerceau augmente). Ces différences pourraient expliquer potentiellement pourquoi les résultats des deux ratios de ne sont pas semblables.
Cette étude expérimentale démontre qu’il serait possible de déterminer une configuration optimale de l’athlète dans son fauteuil afin d’augmenter ses performances, dans le présent cas, d’augmenter la vitesse maximale atteinte lors d’essais lancés sur ergomètre.