Betere karateka’s dankzij een bokszak vol sensoren

Karate wordt al eeuwenlang beoefend in allerlei stijlen, wedstrijden en toernooien, maar de Oosterse vechtkunst was nog nooit onderdeel van de Olympische Spelen. Volgend jaar in Tokio staat de sport voor het eerst op het programma. In twee onderdelen: Kata (schijngevecht) en Kumite (tweegevecht) worden de medailles verdeeld. Alleen de kans dat er een Nederlandse karateka zich plaatst voor het Olympische toernooi lijkt vrij klein.

Nilas van Woersem is afgestudeerd als bewegingswetenschapper aan de Vrije Universiteit van Amsterdam. Samen met een team onderzoekers en technici bedacht hij Strike-f(x), een intelligente bokszak die de impact kracht, snelheid en locatie van al je stoten en trappen meet. Het onderzoeksproject is inmiddels uitgegroeid tot spin-off van de universiteit en Van Woersem wil de bokszak doorontwikkelen voor elite vechtsport en fitness doeleinden. Gaat deze vinding het Nederlandse karate naar een hoger plan tillen?

“We begonnen met een onderzoek hoe we kracht bij verschillende vechtsporten konden meten”, vertelt Van Woersem. Want dat is volgens de bewegingswetenschapper moeilijk te meten tijdens een gewone training. Er zijn wel krachtplaten beschikbaar, maar die moet je precies op de goede plek raken en zijn erg hard. “Bovendien hangt een krachtplaat vast, het is voor vechtsporters gaan natuurlijke manier om te meten.”

Werking blijft geheim

De onderzoekers wisten al vrij snel dat ze sensoren in een bokszak wilden stoppen. “Bokszakken worden in heel veel vechtsporten gebruikt om te trainen. Het bleek dat het toch wat ingewikkelder lag dan ‘sensoren in een bokszak stoppen’.” Van Woersem legt uit dat er verschillende zaken zijn waar je rekening mee moet houden: “Het materiaal van de zak is zacht dus dat remt de kracht al. Ook moet je weten hoe zo’n zak in de ruimte beweegt, want anders dan de krachtplaten hangt een bokszak niet vast.”

Om dit te tackelen maakten de bewegingswetenschappers een model waar al deze zaken in zitten. Een algoritme rekent vervolgens razendsnel uit wat de kracht is. Van Woersem: “Steeds werden de metingen nauwkeuriger, de afwijking is erg klein. Het meten is heel goed gelukt.” Op vragen over de precieze werking, hoeveel en welke sensoren Strike-f(x) gerbuikt, komt geen antwoord waar je wijzer van wordt: “Dat willen we graag voor onszelf houden”, zegt Van Woersem.

Zes maanden lang hing de bokszak vol technologie in de sportschool van de universiteit en werden verschillende experimenten uitgevoerd om de metingen te verbeteren. “We hebben ook getest met elite-vechters die op hoog niveau in de ring vechten. Zij waren super enthousiast omdat ze eindelijk een keer konden zien hoe effectief hun technieken waren”, vertelt Van Woersem. Strike-f(x) probeert via ambassadeurs en andere ingangen bekendheid in de topsport te krijgen. Maar Van Woersem houdt meteen een slag om de arm: “De vechtsporters beslissen niet zelf over trainingsmiddelen. Wat mij opvalt is dat traditionele trainers er nog niet zo voor open staan. Het lijkt wel of ze vernieuwing zelfs een beetje tegengaan. Ze zijn gewend om het al jaren zo te doen, dus waarom zouden ze veranderen? Het heeft wat tijd nodig voordat de trainers inzien dat dit alleen maar een toevoeging is voor hun huidige trainingsmethode.”

Vijftig keer trappen met dezelfde kracht

Maar er zijn ook uitzonderingen. Rafaël Nussy is zelf karateka en trainer van verschillende krijgsporten bij Budo & Sport. Nussy testte samen met een 17-jarige pupil van hem de Strike-fx en zou de meetzak graag als aanvulling op zijn trainingen willen gebruiken. “Karate draait niet om iemand snel knock-out beuken. Van oorsprong is karate zelfverdediging. Het betekent letterlijk lege hand, dus vechten zonder wapens. Karate kent ontzettend veel stijlen en verschillende vormen, maar de basisprincipes draaien allemaal om controle en techniek”, zegt Nussy. “Dit begint al in je training. Iemand die de techniek perfect beheerst kan een bepaalde stoot of trap vijftig keer achter elkaar uitvoeren met exact dezelfde kracht.”

Dat is precies wat Nussy zijn pupil tijdens de test met Strike-fx liet doen. Op een scherm naast de bokszak kon de trainer op een grafiek aflezen of de kracht en snelheid constant waren. “Normaal let ik vooral op de techiek, naarmate iemand vermoeid raakt zie je de kracht afnemen en gaat ook de techniek achteruit. Als ik met de zak werk, zie ik iedere stijging of daling in kracht meteen. Ik zie heel helder hoeveel tijd er tussen de bewegingen zit en waar de zak wordt geraakt. Dit zijn zaken waar je op kunt voortborduren en eventueel een training op kunt aanpassen. Je ondersteunt de manier van trainen met cijfers. Op de lange termijn kun je zien of iemand sterker of sneller is geworden. Meten is weten – en dat helpt zeker bij talentontwikkeling”, vertelt Nussy. Maar de karateka wil hier nog wel aan toevoegen dat zo’n test niet alles meet. “Een atleet kan vermoeid zijn, daar probeer je hem als coach doorheen te slepen door aan te moedigen. Dan wordt het een mentale strijd en dat kunnen we niet meten. Ik denk dat we ons nooit blind moeten staren op de cijfers alleen.”

Zelf probeerde Nussy de zak ook een aantal keer uit: “Je wordt heel bewust van de impact die je stoten en trappen hebben. Achter een vliegend knietje zit zoveel kracht en massa, daar krijg je een reus mee omver. Maar deze zak laat ook zien dat snelheid niet altijd met kracht te maken heeft. Het komt heel erg precies op welk moment je je trap laat landen en hoe je indraait. Ineens besef je je dat er best veel bij komt kijken.”

Nog even geduld

De eerste Strike-f(x) is inmiddels te koop. In de tussentijd blijft het team samenwerken met trainers als Nussy om het systeem verder te ontwikkelen. “Het plan is dat de volgende update online highscores of multiplayer-battles bevat. Hoe tof is het als je een zombiemep-modus hebt? Iedereen heeft baat bij wat extra motivatie en competitie tijdens een training”, legt Van Woersem uit.

Daarnaast moet Van Woersem goedkopere sensortechnologie regelen: “De zak die we nu hebben, zit vol met onderzoeksapparatuur. Super nauwkeurig, maar veel te duur. “We zijn momenteel schaalbare en goedkopere technologie aan het ontwikkelen op de universiteit. Uiteindelijk is het de bedoeling dat de bokszak tegen andere cardio apparatuur gaat concurreren qua prijsklasse. Een deel van de opbrengst van Strike-f(x) gaat naar de universiteit waar het geld onder andere gebruikt wordt voor nieuw onderzoek.

“We blijven verbonden aan de VU. Niet alleen omdat de faculteit bewegingswetenschappen goed aangeschreven staat. Maar ook omdat we korte lijntjes willen houden om onderzoek op te zetten. Die ingang is belangrijk. Door de connectie met de universiteit kunnen wij ook verder innoveren.”