Mesura experimental de forces de contacte i càlcul dels moments articulars en un ciclista

Abstract

Mesurar les forces de contacte als pedals i seient, d'un ciclista en moviment amb sensors de força i arduino.

A causa de la complexitat del sistema musculoesquelètic, determinar les forces de contacte i articulars que intervenen durant qualsevol activitat física, resulta una tasca difícil d’estudiar. En aquest Treball de Fi de Grau en Enginyeria Mecànica es descriu el procediment seguit per realitzar un sistema de captura low-cost de les forces de contacte als pedals i al seient d’un ciclista low-cost, i posteriorment es realitza l’anàlisi de dinàmica inversa per conèixer els moments articulars. Mitjançant un sistema d’electrònica format per una placa Arduino DUE i set sensors de força repartits entre el seient i els pedals de la bicicleta, s’han extret els valors de les forces de contacte a un ciclista amteur. Amb dues webcams als laterals de la bicicleta s’han registrat els vídeos per obtenir la cinemàtica i posteriorment s’han processat amb l’OpenSim (software de biomecànica) per extreure’n els moments articulars. S’ha comprovat el funcionament del sistema amb un ciclista amateur d’1,80 m d’alçada i massa de 72kg. Amb els resultats extrets, s’han realitzat les pertinents comprovacions per veure si eren coherents. A l’actualitat ja existeixen sistemes de captura però a banda de ser molt cars, no calculen els moments articulars. En el cas d’aquest treball, tot el procediment es considera lowcost.