Mittausteknologian avulla kehitetään hiihtotekniikkaa Vuokatissa

Jyväskylän yliopiston Vuokatin liikuntateknologian yksikön ja VTT:n kanssa yhteistyössä toteutetun 2D-voimanmittausrullasuksen avulla on tarkoitus lisätä ymmärrystä hiihdon biomekaniikasta, joka on yksi tärkeimmistä hiihdon suorituskykyä parantavista tekijöistä. Yhdistettynä liikeanalyysiin ja sauvavoimamittauksiin voidaan esimerkiksi tutkia, kuinka hiihtäjän nopeus ja maaston kaltevuus vaikuttavat hiihdon biomekaniikkaan. Tavoitteena on tuottaa tietoa, joka auttaa hiihtäjiä ja valmentajia parantamaan hiihtotekniikoita. Shuang Zaon tutkimuksessa saatiin ensimmäisiä tuloksia uusilla suksilla.

“Huomasimme, että juoksumaton kaltevuus ja nopeus vaikuttivat V2-luistelutekniikan eli Wassbergin tekniikan sykliominaisuuksiin eli frekvenssiin ja työnnön pituuteen. Sauvavoimien suhteellinen osuus kokonaisvastuksen voittamiseksi ei muuttunut kaltevuuden muutoksen myötä. Kuitenkin nopeuden muuttuessa sauvat vaikuttivat enemmän eteenpäin viemään voimaan eli propulsiovoimaan ja olivat tehokkaampia kuin sukset. Lisäksi jalkojen osuus kasvoi hieman nopeuden noustessa.” Zhao kertoo.

Laitteita ja antureita, joilla voidaan mitata suksien voimia, on kehitetty useita, mutta mikään tähän mennessä kehitetyistä ei ole täydellinen. Vuokatin yksikössä on aiemmin kehitetty voimanmittaussuksien siteet, joita voidaan käyttää rullasuksilla ja normaaleissa suksissa.

“Näiden aiempien siteiden tuoman lisäpainon ja korkeuden havaittiin kuitenkin vaikuttavan hiihtäjän suorituskykyyn. Siksi 2D-voimanmittausrullasukset suunniteltiin.” Zhao sanoo.

Myös muilla hiihdon voimanmittauslaitteilla on haittapuolensa.

“Esimerkiksi, lumeen upotetussa voimanmittausjärjestelmässä liikkeen mittaus rajoittuu pienelle alueelle. Painepohjalliset sen sijaan vaikuttavat varsin vähän hiihtäjän suoritukseen, mutta voiman suuntaa niiden avulla ei pystytä määrittämään. Lisäksi mittaus saattaa olla epäluotettava, koska pohjalliset eivät välttämättä havaitse kaikkia jalan ja jalkineiden välillä siirtyviä voimia.” Zhao sanoo.

“Olemme iloisia, että uusi 2D-voimanmittausrullasuksi todettiin käyttökelpoiseksi. Odotan innolla tämän voimanmittauslaitteen käyttöä tulevissa hiihtotutkimuksissa.” Zhao kertoo.

Väitöskirja koostui neljästä osatutkimuksesta, joihin osallistui yhteensä 14 kokenutta juoksumattorullahiihtoon perehtynyttä hiihtäjää. China Scholarship Council ja Jyväskylän yliopisto tukivat tätä työtä.

Shuang Zhaon väitöskirjan "Kinematic and kinetic characteristics of treadmill roller skiing and validation of force measurement roller skis" julkinen tarkistustilaisuus 18.10. oli syksyn toinen Vuokatin Liikuntateknologian yksikössä. Professori Walter Herzog (University of Calgary, Canada) toimi opponenttina ja professori Vesa Linnamo (Jyväskylän yliopisto) kustoksena.

Shuang Zhao valmistui kasvatustieteiden kandidaatiksi Chengdu Sports Universitystä (Kiina) vuonna 2015 ja kasvatustieteen maisteriksi Pekingin urheiluyliopistosta (Kiina) vuonna 2018. Shuang Zhao on työskennellyt tohtoritutkijana liikuntatieteellisessä tiedekunnassa, liikuntateknologian yksikössä Vuokatissa, Jyväskylän yliopistossa tammikuusta 2019 alkaen.