Pilot Study on the Development and Assessment of a Novel Sensor for Measuring Rein Tension.

Abstract: Effective horse-rider communication is essential in equestrian sports, both for performance and animal welfare. Rein tension, which is often applied through negative reinforcement (i.e., the release of pressure to reward a desired response), plays a central role in this interaction. However, high or inconsistent tension can lead to discomfort or injury, particularly in the mouth cavity. While previous studies have analyzed rein tension in basic gaits such as walk, trot, and canter, limited research exists on more complex maneuvers like jumping or abrupt stops. This pilot study introduces a custom-designed strain gauge-based sensor system developed to measure rein tension under typical riding conditions. A high sampling rate was configured to allow accurate detection of short-duration tension peaks. The sensors were calibrated and showed an accuracy of. Eine effektive Kommunikation zwischen Pferd und Reiter ist im Pferdesport sowohl für die Leistung als auch für das Wohlergehen des Tieres von entscheidender Bedeutung. Die Zügelspannung, die häufig durch negative Verstärkung (d. h. das Lösen des Drucks als Belohnung für eine gewünschte Reaktion) eingesetzt wird, spielt in dieser Interaktion eine zentrale Rolle. Eine zu hohe oder ungleichmässige Spannung kann jedoch insbesondere im Maulbereich zu Beschwerden oder Verletzungen führen. Während frühere Studien die Zügelspannung bei Grundgangarten wie Schritt, Trab und Galopp analysiert haben, gibt es nur wenige Untersuchungen zu komplexeren Manövern wie Springen oder abrupten Stopps. Diese Pilotstudie stellt ein speziell entwickeltes, auf Dehnungsmessstreifen basierendes Sensorsystem vor, das zur Messung der Zügelkraft unter typischen Reitbedingungen konzipiert wurde. Es wurde eine hohe Abtastrate konfiguriert, um kurzzeitige Spannungsspitzen genau erfassen zu können. Die Sensoren wurden kalibriert und wiesen eine Genauigkeit von < 1 % auf. Fünf professionelle Reiter-Pferd-Teams absolvierten standardisierte Einheiten, die verschiedene Gangarten, Sprünge und unerwartete Stopps umfassten. Die statistische Analyse ergab signifikante Unterschiede in der Zügelspannung zwischen den verschiedenen Gangarten (p < 0,05). Die mittleren Zügelkraftwerte betrugen 16,7 N im Schritt, 29,7 N im Trab, 36,8 N im Galopp, 114,2 N beim Springen und 200,3 N bei unerwarteten Stopps. Die Sensoren funktionierten während des gesamten Tests zuverlässig und konsistent und beeinträchtigten die Reit­leistung nicht. Die Zügelzugkraftmuster wurden sowohl von der Art des Manövers als auch von der individuellen ­Dynamik zwischen Reiter und Pferd beeinflusst. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass das System für die Bewertung der Zügelzugkraft unter typischen Reitbedingungen zuverlässig ist. Une communication efficace entre le cheval et le cavalier est essentielle dans les sports équestres, tant pour la performance que pour le bien-être animal. La tension des rênes, souvent appliquée par le biais du renforcement négatif (c’est-à-dire le relâchement de la pression pour récompenser une réponse souhaitée), joue un rôle central dans cette interaction. Cependant, une tension trop forte ou irrégulière peut entraîner une gêne ou des blessures, en particulier au niveau de la cavité buccale. Alors que des études antérieures ont analysé la tension des rênes lors d’allures de base telles que le pas, le trot et le galop, peu de recherches existent sur des manœuvres plus complexes comme le saut ou les arrêts brusques. Cette étude pilote présente un système de capteurs spécial, basé sur des jauges de contrainte, développé pour mesurer la tension des rênes dans des conditions d’équitation particulières. Une fréquence d’échantillonnage élevée a été configurée pour permettre une détection précise des pics de tension de courte durée. Les capteurs ont été étalonnés et ont montré une précision de. Una comunicazione efficace tra cavallo e cavaliere è fondamentale negli sport equestri, sia per la performance sia per il benessere dell’animale. La tensione delle redini, spesso applicata attraverso il rinforzo negativo (ovvero il rilascio della pressione come ricompensa per una risposta desiderata), svolge un ruolo centrale in questa interazione. Tuttavia, una tensione elevata o incoerente può causare disagio o lesioni, in particolare nella cavità orale del cavallo. Sebbene studi precedenti abbiano analizzato la tensione delle redini nelle andature di base come passo, trotto e galoppo, esistono poche ricerche su manovre più complesse come il salto o le fermate improvvise. Questo studio pilota presenta un sistema di sensori personalizzato basato su estensimetri, sviluppato per misurare la tensione delle redini in condizioni tipiche di equitazione. È stata configurata un’elevata frequenza di campionamento per consentire il rilevamento accurato di picchi di tensione di breve durata. I sensori sono stati calibrati e hanno mostrato una precisione inferiore all’1 %. Cinque binomi professionali cavallo–cavaliere hanno eseguito sessioni standardizzate comprendenti diverse andature, salti e arresti improvvisi. L’analisi statistica ha evidenziato differenze significative nella tensione delle redini tra le diverse andature (p < 0,05). I valori medi di tensione delle redini sono stati: 16,7 N durante il passo, 29,7 N durante il trotto, 36,8 N durante il galoppo, 114,2 N durante il salto e 200,3 N durante gli arresti improvvisi. I sensori hanno funzionato in modo affidabile e costante durante tutte le prove e non hanno interferito con le prestazioni di guida. I modelli di tensione delle redini sono risultati influenzati sia dal tipo di manovra sia dalle dinamiche individuali di ciascun binomio. I risultati suggeriscono che il sistema è affidabile per la valutazione della tensione delle redini in condizioni tipiche di equitazione.