Gesture modeling and fatigue detection using mechanical signal recognition : application to the table tennis player
Modélisation du geste et détection de la fatigue par reconnaissance de signaux mécaniques : application au joueur de tennis de table
Résumé
This experimental thesis takes place in the context of high performance sports, particularly table tennis. At the crossroads of sports instrumentation and the analysis of physiological behavior, this thesis proposes the development of a number of devices and methods for measuring table tennis physical parameters. This instrumentation is centered on an instrumented racket acting as an interface between the ball and the player. The acceleration of the racket, pressure exerted by the player on the racket, linear and rotational speeds of the ball, and the position of the ball's impact on the table are all measured. The signals measured were used to define indicators and analyze player performance. The study of performance was then carried out under conditions of controlled player fatigue. Work focused on two forms of fatigue: mental and physical. An analysis of the average performance of players and the effects of fatigue are observed on a panel of very high-level young players. Firstly, the data from the experimental campaigns are used to define the “technical signature” of a type of stroke for a given player. Then it is analyzed to estimate the influence of the player's fatigue conditions. Finally, using supervised learning algorithms, we were able to establish gesture recognition models, as well as fatigue condition models.
Cette thèse expérimentale prend place dans le contexte de la haute performance sportive, notamment celle du tennis de table. A la croisée de l’instrumentation sportive et l’analyse des comportements physiologiques, cette thèse propose le développement de nombreux appareils et méthodes de mesure de paramètres physiques du tennis de table. Cette instrumentation se veut originale car centrée sur une raquette instrumentée faisant l’interface entre la balle et le joueur. Un travail de définition d’indicateur et d’analyse de la performance des joueurs a été réalisé. L’étude de la performance a alors été conduite en conditions de fatigue contrôlées. Le travail a été focalisé sur deux formes de fatigue : la fatigue mentale et la fatigue physique. Une analyse de la performance moyenne des joueurs et les effets de la fatigue sont observés sur un panel de jeunes joueurs professionnels. Enfin, l’utilisation de données mesurées a donné lieu à une exploitation via des algorithmes d’apprentissage supervisé avec différents objectifs, notamment la reconnaissance de la gestuelle et la reconnaissance de l’état de fatigue. Ces travaux de thèse permettent d’élargir le champ de la performance sportive au tennis de table grâce à une instrumentation de l’aire de jeu.
| Origine | Version validée par le jury (STAR) |
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