Slimmere helmen meten 'headbang for the buck'

De universiteit van Blacksburg in de Amerikaanse staat Virginia heeft zijn footballteam uitgerust met helmen die registreren hoe hard de klappen zijn die de spelers krijgen te verduren. Het systeem is verwerkt in acht helmen die gebruikt worden door in totaal achtendertig verschillende spelers, zo lezen we op EE Times. In de loop van het seizoen hebben de helmen al zo'n drieduizend meppen geregistreerd. Het systeem bestaat uit zes accelerometers, een microcontroller en een RF-zender. Wanneer de helm geraakt wordt met een kracht van meer dan tien g worden alle zes de accelerometers in werking gesteld en de data wordt verstuurd naar een connector op het processorbord.

Op dit bord bevinden zich verder een Hitachi microcontroller, een analoogdigitaalconvertor, 16KB RAM en 128KB flashgeheugen. De apparatuur op het bord filtert de gegevens van de accelerometers, zendt deze naar de microcontroller en de microcontroller communiceert met de RF-zender. Deze zender verzendt de data via radiofrequenties tussen de 902 en 928MHz naar een ontvanger aan de zijkant van het veld. Alhier kan de data op een laptop verwerkt worden via speciaal geschreven applicaties. De verzamelde gegevens worden gebruikt om beter te leren omgaan met hersenschuddingen en ander soortgelijk trauma. Deze kennis kan onder andere gebruikt worden om jeugdige voetballers en rugbyspelers beter te begeleiden:

To do that, however, costs would have to drop. The prototypes cost about $2,000 per helmet, but engineers said the system's price could realistically fall to less than $100 with sufficient volume. "Our goal is to trickle the technology down to the high school and youth level," said Chu of Simbex. Chu said the company also foresees its use in hockey and in "unhelmeted" sports such as soccer, where sensors could be placed in headbands to tell if a player sustained a concussion while "heading" the ball.

Reacties (35)

[Max Groove]

Ik speel zelf American Football (bij de Enschede Broncos, voor geinteresseerden!) en ik kan je uit ervaring vertellen dat er best stevige klappen worden uitgedeeld. De voorkant van mijn helm heeft inmiddels alle kleuren van de andere teams uit de divisie

Ik kan ook zeggen dat de klappen tegen het hoofd niet het vervelendst zijn. Pas als je niet goed oplet en je het hoofd niet goed in de schouders legt voor een klap te incasseren, kan het pijn gaan doen. Met name de nekspieren en de ruggewervels moeten alle klappen verwerken. Misschien is het verstandig voor de onderzoekers om eens te kijken naar de gevolgen van kopstoten bij het boefenen van AF voor de nek- en schouderspieren.

[Verwijderd]

Wehehe een medespeler. Ik speel bij de MIddelburg Mustangs

Voor de mensen die denken dat je nooit contact maakt met je hoofd, dan hebben zij dat mooi mis. Als je gaat tackelen dan mik je met je hoofd op de nummers van de spelers, pas op het moment dat je contact gaat maken glij je af met je hoofd richting de kant waar de gene die je wilt tackelen de bal heeft.

Aangezien deze persoon de bal aan de buiten kant van zijn lichaam heeft zitten (t.o.v. jou) moet je dus altijd je kop voor die persoon zien te krijgen. Anders duik je er achterlangs of vliegt je arm uit de kom. Serieus, probeer iemand met alleen je armen te tackelen en het loop fout af met je. Tackelen doe je met je schouders, daar heb je mooie grote plastic flappen met bescherming eronder je armen gebruik je alleen om de bal los te slaan of om de man vast te houden zodat de rest van je team erop kan duiken. Er is niets leuker dan een gangtackel

Een mooie quote die aangeeft wat een klap bij AF inhoudt:

We hadden ongeveer 13 bomen in onze achtertuin staan. Ik was nog een kind. Mijn vader pleegde een bal naar me toe te gooien, in de buurt van een boom en ik botste tegen die boom aan, nadat ik de bal gevangen had. In de NFL wanner ik een pass ving was het soms net of ik tegen die bomen uit de tuin van vroeger stuiterde. Het verschil was alleen dat deze bomen achter me aanjoegen.

George Sauer, voormalig reciever van de New York Jets.

Nu wil het nieveau in Nederland niet vergelijken met de NFL, want dat is FC Lutjebroek vergelijken met Real Madrid, maar ik kan je vertellen dat het er zelfs op het lage niveau hier er behoorlijk ruig aan toe gaat.

[Kamikazi]

Laten we beginnen met het niveau van de coaches in Nederland omhoog te krijgen. Tackelen doe je niet met je hoofd maar als allereerste met je armen. Daarna kunnen we het nog hebben over het oprapen van fumbles waarbij je met je hoofd naar beneden kijkt. Ooit meegemaakt wat er gebeurd als er dan een tegenstander op klapt? Je kan de persoon opzoeken in het ziekenhuis omdat die praktisch verlamd is.

[Erikbobo]

heeft zijn rugbyteam

Het gaat hier om American Football (zo staat het ook in de bron.) Rugby en American Football zijn 2 verschillende sporten! Bij rugby draagt met trouwens niet eens een helm

Als je regelmatig klappen van 10g te verwerken krijgt zal dat op de lange termijn vast niet goed voor je zijn, maar het is wel leuk dat ze dat nu voor 2000 dollar per helm kunnen meten

[_Alien_]

10G lijkt misschien veel, maar ter vergelijking: Wanneer jij van een 1 meter hoog muurtje afspringt krijg je op het moment van landing een schok van ongeveer 20G.

De accelerometers zullen wel een soort drempelwaarde hebben waarbij ze meten.

[twiFight]

Als je het zo zegt bagatelliseer je het nogal.
Val "voor de lol" maar eens van 1 meter hoogte met je hoofd naar beneden. Doet pijn hoor!!! Komt veel harder aan dan je kunt vermoeden.

[Epsilon]

Bij een val met je hoofd naar beneden ligt het heel anders met de kracht. De kracht van de klap doet iid zeer op je hoofd. Echter is die 10G alleen de versnelling.

De pijn die bij je opgeroepen wordt als je valt is niet de versnelling (het stukje waar je een beetje duizelig van wordt), maar het gewicht van je lichaam wat er achteraan komt.

Bovendien gaat het hier om de helm en niet om het hoofd zelf. Een helm is nou net bedoeld om de klap te dempen (de remweg langer maken, zodat er een kleinere kracht op je hoofd komt). De helm vangt de 10G klap op, je hoofd krijgt die (gelukkig) lang niet mee.

[Verwijderd]

Hoe kom je daar nou bij? Ligt er maar net aan hoe jij de klap opvangt met je benen. Als je het goed doet (en je hebt schoenen aan zonder enige vorm van schokdemping) zijn je voeten de enige lichaaamsdelen die die "schok" van 20 G zoals jij hem stelt te verwerken krijgen.

Je benen doen als het goed is juist erg hun best de klap op te vangen, en je hoofd, armen en ingewanden etc krijgen echt geen 20 G voor hun kiezen.

Hoe langer het traject dat je gebruikt om de klap op te vangen, des te lager wordt de uiteindelijke impact.

Een goede accelleratometer heeft juist geen bepaalde drempelwaarde. Die moet gewoon binnen zijn meetbereik zo nauwkeurig meten.

Wat hier gebeurt is eigenlijk gewoon een vorm van telemetrie, zoals dat in de auto- en motorsport al jaren plaatsvindt.

[Verwijderd]

Een goede accelleratometer heeft juist geen bepaalde drempelwaarde. Die moet gewoon binnen zijn meetbereik zo nauwkeurig meten

En deze accelleratometers hebben een meetbereik vananaf 10 g
Waardes lager dan 10g meten ze ook wel, alleen de signaaluitgang geeft dit door als 0

[sampoo]

Dat is ook de startwaarde van de helm.

Verder als jij 100x achterelkaar van 1 meter hoogte springt voel jij je niet gezond meer. Ga het maar eens uitproberen.

[Verwijderd]

Hoe kom je bij het getal 20G? Je versnelling is toch 1G/s/s?

[eamelink]

Nee, je versnelling naar beneden is 1G (niet /s/s), maar als je landt, rem je af over een veel kortere weg.

[Verwijderd]

Als jij van een muurtje afspringt dan veer je naar alle waarschijnlijkheid door je benen heen bij de landing en wordt de 20G dus wat verdeeld.

[edit] Net te laat

[Major 7]

Als je als een blok beton zou neerkomen, dat is.
Mensen veren door hun knieen en ook andere delen van het lichaam vangen de klap op. Echt 20 G, zo zonder meer lijkt me knap ongezond.

[RSpliet]

* 786562 S3v3n_0f_n1n31G op aarde is 9,8m/s²... dus bij 10G heb je een versnelling (of vertraging, maar dan is't
-10G of 10G voor die sensor achterop) van 98m/s²... dat ding zal dus waarschijnlijk alleen in werking treden als je ineens stil komt te staan, waarbij de originele snelheid gigantisch is, en je een flinke terugslag hebt...

Voor een rollercoaster gelden limieten van 4 a 5G die op je werken(weet t niet helemaal meer zeker)... 10G is dus zeg maar 2x zoveel als de kracht die op je werkt als je vanaf bovenaf ineens fullspeed naar beneden dendert met je karretje(eerst 5G op je, daarna constante snelheid dus spelen er geen G-krachten meer op je, tot je beneden bent en weer vertraagd)

Wanneer jij van een 1 meter hoog muurtje afspringt krijg je op het moment van landing een schok van ongeveer 20G.

Goed, die ga ik ff enigszins onderbouwen. We gaan eerst maar de snelheid berekenen als je van 1m/s valt, luchtweerstand niet meegerekend(meestal niet van toepassing op zulke kleine waarden):
gegeven:
a=9,8m/s²
x=1
gevraagd: v?
oplossing:
x=0,5a*t²
t²=x/0.5a
t²=1/4,9
t=V1/4,9 (die V moet het teken van een wortel voorstellen )
dus t= ongeveer 0,45... de val duurt 0,45 seconden, je snelheid is dan:
v=at
v=9,8*0,45=4,41
Ervanuitgaande dat de snelheid van 4,41 naar 0 gaat in 0,05 seconden(gaat erg snel) is dus een vertraging van 44,1/0,05=88,2m/s²
Da's dus ong 9G, mits de 'landing' 0,05s duurt

[Verwijderd]

Deze kennis kan onder andere gebruikt worden om jeugdige voetballers en rugbyspelers beter te begeleiden:

Deze spelers kan je alleen maar goed begeleiden door te te adviseren te stoppen met hun sport. Het is al eens bewezen dat een profvoetballer (dus langdurig en frequent voetballen) hersenletsel oploopt door het koppen van de bal. Om nog maar te zwijgen over sporten als boksen. Bewijs? Even googlen. Of naar Frank de Boer of Mike Tyson luisteren.

[_Thanatos_]

om jeugdige voetballers en rugbyspelers beter te begeleiden

Ik weet niet zoveel van voetbal, maar die jongens dragen toch geen helm

[Verwijderd]

Ja, maar waar zijn die metingen goed voor? Die spelers draaien hooguit 5 seizoenen mee, dus heeft een club er alleen belang bij als ze die 5 jaren mee kunnen draaien.
Het is bovendien ook niet echt van belang dat die spelers intelligent zijn ofwel? Hoe neanderthaler, hoe beter

[botoo]

Ja, maar waar zijn die metingen goed voor? Die spelers draaien hooguit 5 seizoenen mee, dus heeft een club er alleen belang bij als ze die 5 jaren mee kunnen draaien.

Hoe kom je erbij dat die spelers hooguit 5 seizoenen meedraaien?
5 seizoenen als pro-footballer is misschien wel een aardige aanname (ook al varieert het zeer sterk per positie), maar voordat ze aan een pro carriere beginnen hebben US-football spelers, net als de Nederlandse voetbaljeugd, er al heel wat jaartjes opzitten.

Dergelijk onderzoek is zeer interessant voor degenen die na de testers aan de sport doen.
Weten wat er exact gebeurd/ in welke frequentie, en hoe zwaar de impact is, zodat er technische en/of regelementaire aanpassingen gemaakt kunnen worden is een mogelijk gevolg van onderzoeken.

[quote]
Het is bovendien ook niet echt van belang dat die spelers intelligent zijn ofwel? Hoe neanderthaler, hoe beter
[/quote]
Ook al heb ik het zelf nooit tot enig niveau kunnen brengen in het US football, ik zie die opmerking als een behoorlijke belediging. Niet alleen geef je te kennen dat je geen hout van de sport weet (is geen schande), je gebrek aan kennis weerhoud je er niet van om een US football speler voor Neanderthaler uit te maken (die troll heb je van mij).

[BaatZ]

Wanneer de helm geraakt wordt met een kracht van meer dan 10 g worden alle zes de accelerometers in werking gesteld

Wazig, je zou toch denken dat je een accelerometer nodig hebt om een acceleratie (van 10g dus) te meten

Ik denk trouwens niet dat er veel te redden valt bij de rugby-ers. Ze krijgen geen hersenbeschadiging van die sport, maar ze doen die sport omdat ze juist al een draadje los hebben

[Squee]

Wazig, je zou toch denken dat je een accelerometer nodig hebt om een acceleratie (van 10g dus) te meten

Die accelometers zullen waarschijnlijk gewoon zelf een threshold waarde van 10g aanhouden, dat ze dus geen onderscheid maken tusen 0-10g en dan "0" doorgeven, en pas een waarde afgeven boven de 10g.

[BaatZ]

Goeie interpretatie, maar het maakt de post niet minder fout. Er staat immers dat ze pas ingeschakeld worden als er een klap van 10g is. Maar die klap kunnen ze dus niet meten voor ze ingeschakeld zijn

[Cookie]

Als je een mechanisme inbouwt dat door een beweging van 10g de boel activeert, kan er daarboven alsnog gemeten worden.

[Eddey910]

Denk dat het er 6 zijn om in verschillende richtingen (voor/achter, zijkanten, door de 'as' van het lichaam) de op het hoofd werkende versnellingen te kunnen meten.

[Bramster]

[off-topic]
rugby-ers doen het zonder al die bepantsering die die amerikaanse mietjes wel nodig hebben

rugby is dus niet hetzelfde als American Football
[/]

[Atmosphere]

football => american football
rubgy => rugby
voetbal(len) => soccer

Het gaat hier in principe niet om voetballen maar american football. Lol .. ik zie van hooijdonk al een balletje inkoppen met een helm op.

Daarintegen had ik eik wel graag wat reultaten gezien, waarbij ik denk aan de zwaarste ontmoeting (20+G?!) e.d.

[berend_engelbrecht]

In het originele artikel:
The researchers have tracked accelerations exceeding 100 times the acceleration of gravity (100 g's). By tracking such violent impacts and subsequently doing clinical observations of players, they expect to obtain information that has never before been available.

Een F16 piloot raakt buiten westen van minder
Nu zullen deze acceleraties wel veel korter duren, maar toch... 100 g en meer ... arme hersencellen. Stel je voor dat zo'n speler alle twee z'n hersencellen beschadigt tijdens een wedstrijd, je moet er niet aan denken

[Verwijderd]

Dus jij denkt dat AF voor domme mensen is he. Ik kan je vertellen dat dat dus het tegendeel is. Als je dom bent kan je net zo goed niet beginnen met AF, want dan kan je niet eens de spelregels onthouden, laat staan de verschillende plays die je als team gaat uitvoeren.

[Verwijderd]

Cool, kan de coach zijn spelers op afstand besturen met een joystick.
Doet me denken aan Speedball op de amiga

[Verwijderd]

Het is dus American Football,
En daarvoor moeten de spelers wel zeker een bepaalde intelligentie hebben, want zonder de juiste cijfers mogen ze niet spelen/naar de juiste universiteiten.

Maar het heeft imo weinig nut om de klap te gaan meten.Meest sporten hebben een kans op een blessure, bij American Football heb je juist een kleine kans geen blessure te krijgen.
Ik denk ook dat het invoeren van zulke helmen een nadeel gaat hebben.

Wil der best een sport van maken wie het hardst een ander kan rammen, als ze het toch meten

[MOEL]

want zonder de juiste cijfers mogen ze niet spelen/naar de juiste universiteiten.

Je moest eens weten wat voor figuren er op die universiteiten komen (en zelfs afstuderen!) alleen maar omdat ze dat spelletje goed kunnen spelen...