Passive impedance of a bicycle rider

El següent projecte ha estat realitzat amb l’objectiu d’identificar les propietats biomecàniques del cos d’un ciclista a partir de test realitzats en un ambient controlant en el laboratori. És vol estudiar la resposta del vehicle conjuntament amb la resposta de la persona, que actuarà tant com a ciclista actiu (intentant respondre als estímuls de manera conscient amb els músculs tensionats), com a ciclista passiu (amb el cos relaxat i responent als estímuls de manera inconscient), durant els modes de comportament del vehicle (“wobble”, “weave“ i “capsize”). Per aquest motiu, ens centrarem en el disseny, muntatge i instrumentació d’una maqueta de bicicleta la qual es muntarà a una plataforma Stewart, per a posteriorment realitzar experiments i determinar les forces exercides pel ciclista en els punts d’interacció amb la bicicleta (manillar, pedals, seient), les velocitats i acceleracions del tronc del participant, així com també podrem determinar la posició relativa del tronc del ciclista referent a la posició de la plataforma. D’aquesta manera, es podrà obtenir la funció de transferència del ciclista en dos postures diferents (amb braços estirats i amb braços flexionats). La resposta del cos del participant serà representada en el domini de la freqüència, per mitjans de la funció de resposta de freqüència (FRF). La FRF descriurà el moviment del tronc superior del participant relatiu a la plataforma i la impedància del cos. Tot això serà descrit utilitzant mètodes de identificació de sistemes no paramètrics. Les FRF referents a les forces poden ser utilitzades posteriorment per altres investigadors per a identificar els paràmetres del model biomecànic de “lumped mass”, adients per a la integració amb el model multi-cos de la bicicleta. Els experiments consistiran en provocar moviments en els 6 graus de llibertat dels quals disposa la bicicleta a una sèrie de participants de tres grups d’edat diferents (joves, adults i edat mitjana). Les excitacions consistiran en una senyal multisinusoïdal aparentment aleatòria, que anirà dels 0.1 Hz fins als 10 Hz. Les forces màximes esperades en els punts de interacció són de 200 N en els manillars, 400 N en els pedals i 500 N de força lateral i 1000 N verticals en el seient