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The science of swimming at the P' Institut

At the "Physique et ingénierie en matériaux" Institute, scientists are using a robot to study the propulsive and resistive mechanisms of swimming, and are testing the impact of wearing a wetsuit on the movements and forces generated by crawling.

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Robot nageur dans un bassin, lors d’une étude des mécanismes propulsif et résistif chez le nageur expert. Son bras robotisé permet de modéliser les mouvements de la nage de manière reproductible et de varier précisément les paramètres (vitesse d’avancement, de rotation du bras, angle d’attaque, etc.). Durant la nage, les capteurs du robot réalisent des mesures de force tandis que l’imagerie tomographique PIV (vélocimétrie par image de particules) est utilisée pour étudier les tourbillons autour…

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Robot nageur utilisé lors de l'étude des mécanismes propulsif et résistif chez le nageur expert
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Robot nageur dans un bassin, lors d’une étude des mécanismes propulsif et résistif chez le nageur expert. Son bras robotisé permet de modéliser les mouvements de la nage de manière reproductible et de varier précisément les paramètres (vitesse d’avancement, de rotation du bras, angle d’attaque, etc.). Durant la nage, les capteurs du robot réalisent des mesures de force tandis que l’imagerie tomographique PIV (vélocimétrie par image de particules) est utilisée pour étudier les tourbillons autour…

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Robot nageur utilisé lors de l'étude des mécanismes propulsif et résistif chez le nageur expert
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Robot nageur dans un bassin, devant une caméra haute résolution utilisée pour l’imagerie PIV, dans le cadre d’une étude des mécanismes propulsif et résistif chez le nageur expert. Son bras robotisé permet de modéliser les mouvements de la nage de manière reproductible et de varier précisément les paramètres (vitesse d’avancement, de rotation du bras, angle d’attaque, etc.). Durant la nage, les capteurs du robot réalisent des mesures de force tandis que l’imagerie tomographique PIV (vélocimétrie…

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Imagerie PIV lors de l'étude des mécanismes propulsif et résistif chez le nageur expert à l'aide d'un robot nageur
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Robot nageur dans un bassin, devant une caméra haute résolution utilisées pour l’imagerie PIV, dans le cadre d’une étude des mécanismes propulsif et résistif chez le nageur expert. Son bras robotisé permet de modéliser les mouvements de la nage de manière reproductible et de varier précisément les paramètres (vitesse d’avancement, de rotation du bras, angle d’attaque, etc.). Durant la nage, les capteurs du robot réalisent des mesures de force tandis que l’imagerie tomographique PIV …

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Imagerie PIV lors de l'étude des mécanismes propulsif et résistif chez le nageur expert à l'aide d'un robot nageur
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Mesure PIV de la vitesse des tourbillons dans l’eau causés par les mouvements du bras robotisé d’un robot nageur, dans le cadre d’une étude des mécanismes propulsif et résistif chez le nageur expert. Le robot permet de modéliser les mouvements de la nage de manière reproductible et de varier les paramètres (vitesse d’avancement, de rotation du bras, angle d’attaque, etc.). Durant la nage, les capteurs du robot réalisent des mesures de force tandis que l’imagerie tomographique PIV (vélocimétrie…

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Imagerie PIV lors de l'étude des mécanismes propulsif et résistif chez le nageur expert à l'aide d'un robot nageur
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Mesure PIV de la vitesse des tourbillons dans l’eau causés par les mouvements du bras robotisé d’un robot nageur, dans le cadre d’une étude des mécanismes propulsif et résistif chez le nageur expert. Le robot permet de modéliser les mouvements de la nage de manière reproductible et de varier les paramètres (vitesse d’avancement, de rotation du bras, angle d’attaque, etc.). Durant la nage, les capteurs du robot réalisent des mesures de force tandis que l’imagerie tomographique PIV (vélocimétrie…

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Imagerie PIV lors de l'étude des mécanismes propulsif et résistif chez le nageur expert à l'aide d'un robot nageur
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Mesure PIV de la vitesse des tourbillons dans l’eau causés par les mouvements du bras robotisé d’un robot nageur, dans le cadre d’une étude des mécanismes propulsif et résistif chez le nageur expert. Le robot permet de modéliser les mouvements de la nage de manière reproductible et de varier les paramètres (vitesse d’avancement, de rotation du bras, angle d’attaque, etc.). Durant la nage, les capteurs du robot réalisent des mesures de force tandis que l’imagerie tomographique PIV (vélocimétrie…

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Imagerie PIV lors de l'étude des mécanismes propulsif et résistif chez le nageur expert à l'aide d'un robot nageur
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Bras d’un robot nageur dans un bassin, au milieu des particules en suspension utilisées pour l’imagerie PIV, dans le cadre d’une étude des mécanismes propulsif et résistif chez le nageur expert. Le robot permet de modéliser les mouvements de la nage de manière reproductible et de varier les paramètres (vitesse d’avancement, de rotation du bras, angle d’attaque, etc.). Durant la nage, les capteurs du robot réalisent des mesures de force tandis que l’imagerie tomographique PIV (vélocimétrie par…

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Imagerie PIV lors de l'étude des mécanismes propulsif et résistif chez le nageur expert à l'aide d'un robot nageur
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Bras d’un robot nageur dans un bassin, au milieu des particules en suspension utilisées pour l’imagerie PIV, dans le cadre d’une étude des mécanismes propulsif et résistif chez le nageur expert. Le robot permet de modéliser les mouvements de la nage de manière reproductible et de varier les paramètres (vitesse d’avancement, de rotation du bras, angle d’attaque, etc.). Durant la nage, les capteurs du robot réalisent des mesures de force tandis que l’imagerie tomographique PIV (vélocimétrie par…

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Imagerie PIV lors de l'étude des mécanismes propulsif et résistif chez le nageur expert à l'aide d'un robot nageur
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Robot nageur dans un bassin, au milieu des particules en suspension utilisées pour l’imagerie PIV, dans le cadre d’une étude des mécanismes propulsif et résistif chez le nageur expert. Le robot permet de modéliser les mouvements de la nage de manière reproductible et de varier les paramètres (vitesse d’avancement, de rotation du bras, angle d’attaque, etc.). Durant la nage, les capteurs du robot réalisent des mesures de force tandis que l’imagerie tomographique PIV (vélocimétrie par image de…

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Imagerie PIV lors de l'étude des mécanismes propulsif et résistif chez le nageur expert à l'aide d'un robot nageur
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Synchronisation des caméras haute résolution et du laser haute puissance (sur le chariot orange) utilisés pour l’imagerie PIV, dans le cadre d’une étude des mécanismes propulsif et résistif chez le nageur expert. Le robot permet de modéliser les mouvements de la nage de manière reproductible et de varier les paramètres (vitesse d’avancement, de rotation du bras, angle d’attaque, etc.). Durant la nage, les capteurs du robot réalisent des mesures de force tandis que l’imagerie tomographique PIV …

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Poste de contrôle pour une mesure par imagerie PIV lors d'une étude mécanique de la nage
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Gestion du robot nageur utilisé lors d’une étude des mécanismes propulsif et résistif chez le nageur expert. Le scientifique contrôle le moment précis où la caméra haute résolution (au premier plan), utilisée pour l’imagerie PIV, est déclenchée. Le robot permet de modéliser les mouvements de la nage de manière reproductible et de varier les paramètres (vitesse d’avancement, de rotation du bras, angle d’attaque, etc.). Durant la nage, les capteurs du robot réalisent des mesures de force tandis…

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Poste de contrôle pour une mesure par imagerie PIV lors d'une étude mécanique de la nage
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Plateforme hydrodynamique environnementale de l’Institut Physique et ingénierie en matériaux, mécanique et énergétique (Institut P’) durant une étude des mécanismes propulsif et résistif chez le nageur expert. Un robot nageur modélise les mouvements de la nage de manière reproductible, en variant les paramètres (vitesse d’avancement, de rotation du bras, angle d’attaque, etc.). Durant la nage, les capteurs du robot réalisent des mesures de force tandis que l’imagerie tomographique PIV …

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Plateforme hydrodynamique environnementale de l'Institut P’
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Plateforme hydrodynamique environnementale de l’Institut Physique et ingénierie en matériaux, mécanique et énergétique (Institut P’) durant une étude des mécanismes propulsif et résistif chez le nageur expert. Un robot nageur modélise les mouvements de la nage de manière reproductible, en variant les paramètres (vitesse d’avancement, de rotation du bras, angle d’attaque, etc.). Durant la nage, les capteurs du robot réalisent des mesures de force tandis que l’imagerie tomographique PIV …

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Plateforme hydrodynamique environnementale de l'Institut P’
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Pose de capteurs électromyographiques lors du test d’une combinaison de surf. Le testeur va reproduire un mouvement de crawl sur une planche afin d’enregistrer l’amplitude de mouvement et les forces générées par cette activité, et d’évaluer le confort du sportif, avec et sans combinaison. Les électrodes sont placées sur les muscles sollicités par les gestes du crawl afin de mesurer l’activité musculaire. Les mouvements seront aussi étudiés grâce à la capture optique du mouvement (motion capture…

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Pose de capteurs électromyographiques lors du test d’une combinaison de surf
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Enfilage d’une combinaison de surf testée par les scientifiques. Le testeur va reproduire un mouvement de crawl sur une planche afin d’enregistrer l’amplitude de mouvement et les forces générées par cette activité, et d’évaluer le confort du sportif, avec et sans combinaison. Des capteurs électromyographiques sont placés sur les muscles sollicités par les gestes du crawl afin de mesurer l’activité musculaire. Les mouvements seront aussi étudiés grâce à la capture optique du mouvement (motion…

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Enfilage d’une combinaison de surf testée par les scientifiques
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Pose de marqueurs réfléchissants lors du test d’une combinaison de surf. Le testeur va reproduire un mouvement de crawl sur une planche afin d’enregistrer l’amplitude de mouvement et les forces générées par cette activité, et d’évaluer le confort du sportif, avec et sans combinaison. Les marqueurs réfléchissants pour la capture optique du mouvement (motion capture) sont placés sur les articulations du surfeur. Leurs déplacements seront enregistrés par des caméras positionnées autour de la zone…

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Pose de marqueurs réfléchissants pour la capture de mouvement lors du test d’une combinaison de surf
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Pose de marqueurs réfléchissants sur la main d'un surfeur lors du test d’une combinaison. Le testeur va reproduire un mouvement de crawl sur une planche afin d’enregistrer l’amplitude de mouvement et les forces générées par cette activité, et d’évaluer le confort du sportif, avec et sans combinaison. Ses mains sont attachées à des plaquettes reliées à une résistance aérodynamique qui permet de simuler les forces rencontrées dans l'eau. Les marqueurs réfléchissants pour la capture optique du…

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Pose de marqueurs réfléchissants pour la capture de mouvement lors du test d’une combinaison de surf
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Test d’une combinaison de surf. Le testeur reproduit un mouvement de crawl sur une planche afin d’enregistrer l’amplitude de mouvement et les forces générées par cette activité, et d’évaluer le confort du sportif, avec et sans combinaison. Ses mains sont attachées à des plaquettes reliées à une résistance aérodynamique qui permet de simuler les forces rencontrées dans l'eau. Des marqueurs réfléchissants pour la capture optique du mouvement (motion capture) sont placés sur les articulations du…

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Test d’une combinaison de surf
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Test d’une combinaison de surf. Le testeur reproduit un mouvement de crawl sur une planche afin d’enregistrer l’amplitude de mouvement et les forces générées par cette activité, et d’évaluer le confort du sportif, avec et sans combinaison. Ses mains sont attachées à des plaquettes reliées à une résistance aérodynamique qui permet de simuler les forces rencontrées dans l'eau. Des marqueurs réfléchissants pour la capture optique du mouvement (motion capture) sont placés sur les articulations du…

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Test d’une combinaison de surf
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Enregistrement des mouvements et forces générés par la pratique du crawl lors du test d’une combinaison de surf. Le testeur reproduit un mouvement de crawl sur une planche, les mains attachées à des plaquettes reliées à une résistance aérodynamique qui permet de simuler les forces rencontrées dans l'eau. Des marqueurs réfléchissants pour la capture optique du mouvement (motion capture) sont placés sur les articulations du surfeur. Leurs déplacements sont enregistrés par des caméras positionnées…

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Test d’une combinaison de surf
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Test d’une combinaison de surf. Le testeur reproduit un mouvement de crawl sur une planche afin d’enregistrer l’amplitude de mouvement et les forces générées par cette activité, et d’évaluer le confort du sportif, avec et sans combinaison. Ses mains sont attachées à des plaquettes reliées à une résistance aérodynamique qui permet de simuler les forces rencontrées dans l'eau. Des marqueurs réfléchissants pour la capture optique du mouvement (motion capture) sont placés sur les articulations du…

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Test d’une combinaison de surf
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Enregistrement de la force maximale volontaire à l'aide de capteurs électromyographiques, avant le test d’une combinaison de surf. Le testeur va reproduire un mouvement de crawl sur une planche afin d’enregistrer l’amplitude de mouvement et les forces générées par cette activité, et d’évaluer le confort du sportif, avec et sans combinaison. Les électrodes sont placées sur les muscles sollicités par les gestes du crawl afin de mesurer l’activité musculaire. Les mouvements seront aussi étudiés…

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Enregistrement de la force maximale volontaire, avant le test d’une combinaison de surf
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Enregistrement de la force maximale volontaire à l'aide de capteurs électromyographiques, avant le test d’une combinaison de surf. Le testeur va reproduire un mouvement de crawl sur une planche afin d’enregistrer l’amplitude de mouvement et les forces générées par cette activité, et d’évaluer le confort du sportif, avec et sans combinaison. Les électrodes sont placées sur les muscles sollicités par les gestes du crawl afin de mesurer l’activité musculaire. Les mouvements seront aussi étudiés…

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Enregistrement de la force maximale volontaire, avant le test d’une combinaison de surf
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Enregistrement de la force maximale volontaire à l'aide de capteurs électromyographiques, avant le test d’une combinaison de surf. Le testeur va reproduire un mouvement de crawl sur une planche afin d’enregistrer l’amplitude de mouvement et les forces générées par cette activité, et d’évaluer le confort du sportif, avec et sans combinaison. Les électrodes sont placées sur les muscles sollicités par les gestes du crawl afin de mesurer l’activité musculaire. Les mouvements seront aussi étudiés…

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Enregistrement de la force maximale volontaire, avant le test d’une combinaison de surf
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Enregistrement de la force maximale volontaire à l'aide de capteurs électromyographiques, avant le test d’une combinaison de surf. Le testeur va reproduire un mouvement de crawl sur une planche afin d’enregistrer l’amplitude de mouvement et les forces générées par cette activité, et d’évaluer le confort du sportif, avec et sans combinaison. Les électrodes sont placées sur les muscles sollicités par les gestes du crawl afin de mesurer l’activité musculaire. Les mouvements seront aussi étudiés…

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Enregistrement de la force maximale volontaire, avant le test d’une combinaison de surf

CNRS Images,

Our work is guided by the way scientists question the world around them and we translate their research into images to help people to understand the world better and to awaken their curiosity and wonderment.