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metadata.dc.type: Dissertação
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Title: Projeto e construção de um ergômetro para cadeirantes
Other Titles: Design and Construction of a Wheelchair Ergometer
metadata.dc.creator: Novais, Denize Vilela
metadata.dc.contributor.advisor1: Araújo, Cleudmar Amaral de
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Santos, Sílvio Soares dos
metadata.dc.contributor.referee1: Oliveira, Sônia Aparecida Goulart de
metadata.dc.contributor.referee2: Barbosa, Marcos Pinotti
metadata.dc.description.resumo: Atualmente a maioria das avaliações do condicionamento físico de cadeirantes é realizado em ergômetros de braços. Este equipamento, em geral, fornece valores de potência em incrementos de tempo que podem gerar erros nos sinais. Além disso, estes equipamentos não respeitam o princípio da especificidade do movimento, não realizando o gesto motor efetuado pelo cadeirante durante a propulsão da cadeira de rodas. Existem outros equipamentos disponíveis no mercado como ergômetros de rolos onde o cadeirante movimenta sua própria cadeira de rodas sobre cilindros que possuem sensores de torque e rotação. Porém, estes equipamentos possuem grandes dimensões, alto peso e alto custo que inviabilizam o uso corrente dos mesmos em centros de treinamento. Paralelamente, existem adaptações de cadeira de rodas em ergômetros de braço, porém utilizando resistências mecânicas por atrito e com limitações na aquisição dos sinais de torque e rotação. O objetivo deste trabalho é projetar e construir um protótipo de um ergômetro para cadeirantes para aplicação de testes aeróbios e anaeróbios em pessoas com deficiências afim de avaliar o seu condicionamento físico. O protótipo projetado e construído respeita o gesto motor realizado pelo cadeirante e permite que os usuários sejam avaliados na mesma condição em que atuam no esporte ou em suas atividades de vida diária. O equipamento construído, denominado ERG-CR09, é formado por uma estrutura base de propulsão dos aros e sustentação do cadeirante e outra que corresponde a um sistema eletromagnético de geração de resistência. A parte estrutural do ergômetro foi avaliada por um modelo numérico de elementos finitos. Paralelamente, foi proposto um novo modelo para estimar a força de propulsão em uma cadeira de rodas que foi validado por meio de uma análise experimental. As calibrações e análises do módulo de resistência eletromagnético e o aplicativo desenvolvido em ambiente LabVIEW foram desenvolvidos em um trabalho paralelo e aqui são apresentados resumidamente. A validação e análise do protótipo do ergômetro para cadeirantes foi feita utilizando o teste de Wingate aplicado em 16 voluntários. Os testes mostraram que o equipamento construído permite avaliar adequadamente o condicionamento físico anaeróbio de cadeirantes.
Abstract: Currently the majority of physical fitness evaluations of wheelchair users are carried out using arm crank ergometers. This kind of equipment is subjected to signal errors due to the discrete sampling of the power generated. Also, the arm crank ergometers can not reproduce the wheelchair user motor gesture throughout the wheelchair propulsion or respect the specificity principle. There are other equipments available in the market such as ergometers of rollers where the wheelchair user puts in motion his wheelchair on cylinders that possess sensors of torque and rotation. This kind of equipaments has high dimensions, weight and cost meeting out their use in training centers. There are arm crank ergometers adjusted to wheelchair users, but they are not widely applied because the use of mechanic brakes and limitations in the torque and rotation adquisition. The aim of this work is to design and construct of a wheelchair ergometer prototype for application of aerobic and anaerobic tests in disable people to evaluate the physical fitness. The prototype was designed respecting the motor gesture of a wheelchair user, allowing evaluations in the same conditions of sports practicing sports and daily life activities. The assembled ergometer was named ERG-CR09. It is formed by a structure of propulsion of the handrims and sustentation of the wheelchair user and another structure that corresponds to an electromagnetic system of generation of resistance. The structural part of the ergometer was evaluated through a numerical model of finite elements. A new analitical model is proposed to predict the propulsion force in a wheelchair. This model was previously validated with experimental data. The calibrations and analyses of the electromagnetic resistance module and the interface in LabVIEW environment was developed in another study and will be presented briefly. The validation and analysis of the ergometer prototype for wheelchair users was made using the Wingate test, applied to 16 volunteers. The tests showed that the constructed equipment allows adequate evaluation of the physical fitness of wheelchair users.
Keywords: Ergômetro de cadeira de rodas
Cadeirantes
Biomecânica
Teste de wingate
Atletas paraolímpicos
Wheelchair ergometer
Wheelchair users
Biomechanics
Wingate test
Paralympic athletes
Bioengenharia
Fisiologia - Aparelhos
Ergômetro
Instrumentos e aparelhos médicos
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: BR
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
metadata.dc.publisher.initials: UFU
metadata.dc.publisher.department: Engenharias
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
Citation: NOVAIS, Denize Vilela. Design and Construction of a Wheelchair Ergometer. 2010. 182 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2010.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14868
Issue Date: 22-Feb-2010
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Engenharia Mecânica

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