Design and Construction of a Stationary Bike Egometer for Rearch Purposes
نام نخستين پديدآور
/پویاکیانی
وضعیت نشر و پخش و غیره
نام ناشر، پخش کننده و غيره
: مهندسی پزشکی
تاریخ نشرو بخش و غیره
، ۱۳۹۷
مشخصات ظاهری
نام خاص و کميت اثر
۱۳۸ص.
ساير جزييات
:
يادداشت کلی
متن يادداشت
زبان: فارسی
یادداشتهای مربوط به نشر، بخش و غیره
متن يادداشت
چاپی - الکترونیکی
یادداشتهای مربوط به مشخصات ظاهری اثر
متن يادداشت
مصور، جدول، نمودار
یادداشتهای مربوط به پایان نامه ها
جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن
کارشناسی ارشد
نظم درجات
مهندسی پزشکی- بیومکانیک
زمان اعطا مدرک
۱۳۹۷/۱۱/۰۱
کسي که مدرک را اعطا کرده
صنعتی سهند
یادداشتهای مربوط به خلاصه یا چکیده
متن يادداشت
پدالزدن، یکی از فعالیتهای فیزیکی پرکاربرد در تقویت و بازتوانی عضلههای اندام تحتانی و سیستم قلب و عروق است که به منظور استفاده بهینه از ظرفیت آن، کسب دانش کافی از الگوی فعالیت و همکاری عضلات، متابولیسم و تاثیر عوامل مختلف بر این موارد ضروری است .در این راه دو ابزار قدرتمند شبیهسازی و آزمایش در اختیار پژوهشگران قرار دارد .شبیه سازی، کم هزینه و کاربردی است و با توسعه روشهای عددی، امکان شبیهسازی هندسه پیچیده با در نظر گرفتن ذات غیرخطی سیستم تا حدودی ممکن شده است اما کماکان انجام سادهسازیها اجتنابناپذیر است و بهعلت عدم قطعیت موجود، نتایج حاصل نیازمند صحتسنجی با نتایج آزمایش است .دوچرخهثابت با امکان ایجاد محیطی کنترل شده جهت انجام آزمایش و اندازهگیری، ابزاری قدرتمند در مطالعه این حرکت است .با بررسی مدلهای موجود در بازار، مشاهده شد که این مدلها توانایی اندازهگیری همزمان پارامترهای مکانیکی و ایجاد شرایط مطلوب انجام آزمایش را ندارند .در یک پژوهش در دانشگاه صنعتی سهند به روش شبیهسازی به بررسی عاملهای موثر در توان تولیدی در دوچرخهسوار پرداخته شدهاست و با هدف بررسی آزمایشگاهی نتایج،تصمیم به طراحی، ساخت و کالیبراسیون یک دوچرخه ثابت آزمایشگاهی گرفته شد .با بررسی مقالات، چهارچوب طراحی استخراج و نسبتبه طراحی و ساخت اقدام شد .این دوچرخه ثابت از سیستم ترمز اصطکاکی با نیروی هیدرولیکی استفاده میکند و امکان اندازهگیری و کنترل گشتاور مقاوم و سرعت پدال زدن، تغییر موقعیت صندلی و فرمان و انجام آزمون در دو جهتگیری ایستاده و خوابیده را دارد .تنظیمپذیری و انعطافپذیری بالا، امکان انجام مداخله در عاملهای مکانیکی موثر در پدالزدن و استفاده از قطعات استاندارد دوچرخه از ویژگیهای بارز این دستگاه است و مجموعه گشتاورسنجی دقت، صحت و تکرارپذیری بالایی دارد .در کنار این دستگاه، یک نیروسنج دومحوره بهمنظور استفاده برای نیروسنجی در پدال با ترکیب دو نیروسنج تکمحوره ساخته شد و عملکرد آن بررسی شد .در نیروسنج مذکور دقت، صحت و تکرارپذیری بالایی دیدهشد اما به علت وزن بالا برای استفاده در دوچرخه مناسب تشخیص داده نشد .به منظور تطبیقدهی سیگنال خروجی سنسورها یک ترانسدیوسر(مبدل) ابزاردقیق با فیلتر تداخل الکترومغناطیسی (RFI)و فیلتر پائینگذر با امکان انتخاب ۵ بهره قابل تنظیم طراحی، ساخته و در مجموعه استفاده شد .خطی بودن بهره، عدم وابستگی به زمان و دما و تنظیم نقطه صفر بصورت مستقل از بهره از ویژگیهای این ترانسدیوسر است .کاربرد این مجموعه در انجام بررسیهای آزمایشگاهی در حوزه بیومکانیک دوچرخهسواری و کاربرد نتایج بهدست آمده در بهبود عملکرد ورزشکاران، پیشگیری از آسیب، توانبخشی، بازتوانی و بررسی عوامل موثر در بیومکانیک پدال زدن است.
متن يادداشت
Pedaling is a commonly used physical activitiy used in strengthening and rehabilitating lower limb muscles and cardiovascular system. it is essential to gain sufficient knowledge of the pattern of activity and muscle co-operation, metabolism and the factors affecting these parameters. simulation and experimentation are two powerful tools available for this purpose. Simulation is low-cost and functional. With the development of numerical methods, it is possible to simulate complex geometry by considering the non-linear nature of the system to some extent, but still simplifications are inevitable, and due to the uncertainty existing, the results need to be verified using experimental results. Experiment, specially with stationary bicycles provides a controlled environment for testing and measurement and facilates the studies in this area, but considering that the existing models in the market are not able to simultaneously measure mechanical parameters and create favorable conditions for testing. a Research has recently been carried out to simulate the factors affecting the power production during pedaling in Sahand University of Technology. With the aim of verifying these results, we decided to design, construct, and calibrate a stationary laboratory bike. By reviewing the articles, the design criteria was extracted and, the device has been designed and constructed. This stationary bike uses a friction brake system with hydraulic actuation, allowing you to measure and control the torque and pedal speed, seat position change and steering, and perform the test in both upright and recumbent orientations. High flexibility, the ability to intervene in effective mechanical factors effective in pedaling and the use of standard bike parts are the hallmarks of this device, and the torque meter assembly has high accuracy, reliability and repeatability. In addition to this device, a dual axel force sensor was designed to be used for pedal force measurement and its performance was investigated. In the aforesaid, the accuracy, accuracy and repeatability were high, but due to its high weight, it was not detected for proper use. In addition to the two sets, in order to adapt the signal output of the sensors, a transducer with an electromagnetic interference filter (RFI Filter) at the input and low-pass filter with 5 selectable independantly adjustable gains was developed. The linearity of Gain and the independence on time and temperature are of the benefits of this transducer. The application of this set is to conduct laboratory studies in the field of bimantic biking and its application to improve athletes performance, injury prevention, rehabilitation and rehabilitation and to examine the effective factors in pedalling biomechanics.
خط فهرستنویسی و خط اصلی شناسه
ba
عنوان اصلی به زبان دیگر
عنوان اصلي به زبان ديگر
Design and Construction of a Stationary Bike Egometer for Rearch Purposes