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Recherche & Innovation
Candidatures ouvertesStage 2026-2027

Mesurer les forces de propulsion et de freinage du sprint avec des capteurs portés

Laboratory and Field Validation of Wearable-Based Anteroposterior Ground Reaction Force Estimation During Running, Acceleration and Deceleration

Valider, en laboratoire et sur le terrain, l’estimation de la force de réaction au sol antéro-postérieure à partir de semelles instrumentées et de centrales inertielles, en accélération comme en décélération, chez des athlètes de haut niveau.

BiomécaniqueExpérimentationPerformance sportiveSemelles instrumentéesMachine learning

Niveau

Master ou école d’ingénieur

Durée

5 à 6 mois

Lieu

Toulouse, avec 1 semaine à Paris

Gratification

4,50 € / heure

Le contexte

La composante antéro-postérieure de la force de réaction au sol (AP-GRF) traduit la propulsion et le freinage de la foulée. En accélération, savoir orienter sa force vers l’avant est directement lié à la performance ; en décélération, l’athlète doit produire de fortes forces de freinage.

Sa mesure exige habituellement des plateformes de force ou un tapis instrumenté, ce qui la cantonne au laboratoire. Une approche portée — semelles instrumentées et centrales inertielles fixées aux pieds — a déjà donné des résultats prometteurs en accélération maximale. L’étape suivante : l’étendre à la décélération et à une population d’élite.

Semelle instrumentée avec centrale inertielle et essais de sprint sur plateformes de force au LAAS-CNRS
Semelles instrumentées et centrales inertielles (IMU), comparées aux plateformes de force du laboratoire.

Deux études complémentaires

1IBHGC — Paris

Accélération et décélération sur tapis instrumenté

Une semaine de collecte à Paris : essais à différentes vitesses avec accélérations et décélérations contrôlées. Objectif : caractériser l’AP-GRF au freinage, puis adapter et valider le modèle de deep learning existant (validation indépendante des participants, R², RMSE, MAE).

2Laboratoire d’analyse du mouvement — Toulouse

Sprint chez des rugbymen et rugbywomen professionnels

Nouvelle base de données : sprints maximaux au sol enregistrés simultanément avec les capteurs portés et des plateformes de force. Objectif : valider le modèle d’accélération sur une population experte et tester sa robustesse selon le sexe et le niveau de performance.

Question de recherche

Un système porté combinant semelles instrumentées et centrales inertielles peut-il estimer avec précision la force de réaction au sol antéro-postérieure en accélération et en décélération, par rapport à un tapis instrumenté, chez des athlètes de haut niveau ?

Ce que vous allez apprendre

  • Biomécanique expérimentale et analyse des forces de réaction au sol
  • Capteurs portés et synchronisation de signaux multimodaux
  • Machine learning et validation statistique de modèles
  • Mécanique du sprint et de la décélération
  • Programmation scientifique en Python et visualisation de données
  • Transfert de méthodes de laboratoire vers le sport de haut niveau

Profil recherché

  • Formation ingénieur ou master en mécanique, biomécanique ou domaine proche
  • Goût pour l’expérimentation et l’implémentation d’algorithmes numériques
  • Bonne maîtrise de Python
  • Anglais B2 minimum
  • Atouts : compétences en biomécanique et machine learning, intérêt marqué pour la performance sportive

Encadrement et candidature

Stage réalisé au LAAS-CNRS ainsi que chez HUMET et Movi-Lab à Toulouse, encadré par Bruno Watier et Galo Maldonado. Envoyez votre lettre de motivation aux deux encadrants.

LAAS-CNRS — équipe GepettoHUMET
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