La variabilité du mouvement serait apparemment essentielle au système locomoteur pour l'apprentissage de nouvelles tâches motrices, l'adaptation du mouvement à l'environnement et la réduction des stress localisés responsables des blessures par sollicitation abusive.La présente recherche fournie des données expérimentales inédites qui appuient cette dernière fonction dans un sport hautement répétitif : le cyclisme. Vingt-cinq cyclistes ont pédalé sur la route munis de pédales automatiques LOOK(TM) mesurant le flottement angulaire. Cette liberté de mouvement permet une rotation de 9À (normale à la pédale) entre le pied et le corps de la pédale. Un parcours de 20 km était effectué avec un minimum de restriction quant à la cadence et à la puissance développée. Les signaux de flottement bilatéraux ainsi collectés étaient divisés par coup de pédale pour les analyses statistiques. Une oscillation régulière du pied à chaque coup de pédale est observée en accord avec la littérature existante. De plus, entre deux coups de pédale consécutifs, l'orientation du pied change en moyenne de 2.13 « 0.86À (statistiquement différent de 0, p<0.01) sans structure apparente. Ce phénomène de repositionnement qui n'avait jamais été observé ou reporté dans la littérature constitue un exemple de variabilité de mouvement. En cyclisme, des pédales automatiques offrant du flottement favorisent la variabilité de mouvement pourraient contribuer au maintien de l'intégrité du système musculosquelettique. Cette idée doit être soutenue par un modèle tridimensionnel qui considère l'effet du flottement sur une base de temps relativement grande.

Ce mémoire de maîtrise a été effectué à l'Université de Sherbrooke pour VélUS, le groupe de R&D sur le vélo. Il présente en détails le cheminement suivi pour la réalisation d'une pédale dynamométrique interchangeable et compacte pour vélo, de la problématique jusqu'à sa mise en service. La pédale dynamométrique est compatible avec la plupart des pédaliers de vélo et avec les chaussures de pédales de piste Shimano PD-6400 et de route Look CX-7. Elle mesure in situ les forces de locomotion développées par le cycliste sur elle-même et aussi sa propre position angulaire par rapport au pédalier. Le mémoire illustre d'abord le concept mécanique permettant d'effectuer les mesures: un corps d'épreuve instrumenté de jauges extensométriques et d'un encodeur optique. Il s'attarde ensuite à la conception du capteur, qui consiste à dimensionner le corps d'épreuve pour satisfaire toutes les exigences: le positionnement du pied, la résistance mécanique, la sensibilité, la masse et l'encombrement; dans ce chapitre, on développe une méthode de travail pour assurer un bon fonctionnement du capteur et pour maximiser sa sensibilité. Par la suite, le mémoire présente l'instrumentation, l'étalonnage ainsi que des mesures effectuées par la pédale dynamométrique.