Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Simulering av muskelaktivitet vid pedalbromsning
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Machine Design (Dept.).
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Machine Design (Dept.).
2009 (Swedish)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesisAlternative title
Simulation of muscular activity during pedal braking (English)
Abstract [sv]

En muskeloskeletal kroppsmodell har undersökts med avseende på maximal muskelbelastning genom biomekanisk simulering i programmet AnyBody. En kroppsmodell har låtits interagera med ett reglage i form av en bromspedal från en Saab 9-3 och muskelbelastningen till följd av att pedalen trampas ned har minimerats. De parametrar hos pedalen som har varierats är initialvinkeln och returfjäderns fjäderkonstant. Den sits på vilken kroppsmodellen sitter har flyttats vertikalt och horisontellt i förhållande till pedalen. Modellens parametrar har bestämts på ett sådant sätt att muskelbelastningen i kroppsmodellen minimeras under pedalrörelsen genom att låta en parameterstudie simulera för ett antal kombinationer av modellens parametrar. En optimeringsstudie har även implementerats i modellen men har på grund av tidsbrist ej använts. Kroppsmodellen har hämtats färdig från ett publikt modellbibliotek och importerats till en omgivningsmodell skapad i programmet SolidEdge. Modellen har simulerats och utvärderats för 95:e percentilen av Europas vuxna män och kvinnor genom att en funktion integrerats i modellen som möjliggör skalning efter antropometriska data. Resultatet från studien har visat att en korrekt kombination av modellens parametrar resulterar ien lägsta muskelbelastning som för kvinnor är 18 % och män 15%. Den högsta muskelbelastning som uppmätts är för kvinnor 386 % och för män 275 %. Returfjäderns fjäderkonstant var 25N/rad för både män och kvinnor då den lägsta muskelbelastning uppmättes. Kvinnors lägsta muskelbelastning uppmättes vid initialvinkel för pedalen på 236 till skillnad mot män där vinkeln var 225. En god kompromiss är en pedal med initialvinkel på 234 som kan användas utav både män och kvinnor med endast en mindre ökning av muskelbelastningen jämfört med de lägsta värdena. Studien visar även att det är fördelaktigt för muskelbelastningen om pedalen är utrustad med en returfjäder. Det har även visats att de två målgrupperna behöver kunna justera sitsens position i både horisontal och vertikalled för att minimera muskelbelastningen. En väl fungerande optimeringsstudie skulle troligen kunna bestämma modellparametrar som sänker muskelbelastningen ytterligare.

Abstract [en]

In this project a muscleoskeletal model has been evaluated with regards to maximum muscular activity utilizing the biomechanical simulation software AnyBody. The body model has been set to interact with a brake pedal using specifications taken from a Saab model 9-3 and the muscular activity when the pedal is being depressed has been minimized. The pedal parameters that have been changed during the study are the initial angle and the spring stiffness of the pedal return spring. The seat upon which the model is seated has also been moved both vertically and horizontally in relation to the fixed pedal hinge. The model parameters have been determined in such way so that the resulting muscular activity in the body model is minimized when the pedal is being depressed. An optimization study has been declared but has not been used due to insufficient project time. The body model used originating from the AnyBody model repository has been imported into an environment model created using the software SolidEdge. A function that allows the scaling of different users from anthropometrical data has been implemented into the model. The group targeted with this study is the 95th percentile of the adult European population including both males and females. The study showed that the best combination of the model parameters resulted in muscular activity as low as 18 % for females and 15 % for males. The highest muscular activity noted was 386 % for females and 275 % for males. In the case with the lowest muscular activity the spring stiffness showed to be 25 N/rad for both male and female users. The lowest female muscular activity was noted when the pedal was at an initial angle of 236 compared to male users for which the angle was 225. If only one setting is be used for the initial angle a setting of 234 proved to be an alternative that can be used by both male and female user and only increases the minimum muscular activity by a few percent for both groups. The study also showed that it is favorable if the pedal is equipped with a return spring when the muscle activity is to be minimized. It has also been shown that male and female users need to have a seat that can be adjusted both horizontally and vertically in order to reduce their muscular activity. It is likely that a well functioning optimization study would produce parameter values that would reduce the muscular activity even further.

Place, publisher, year, edition, pages
2009.
Series
MMKB 2009:07 MKNB 029
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-171981OAI: oai:DiVA.org:kth-171981DiVA: diva2:845018
Available from: 2015-11-02 Created: 2015-08-10 Last updated: 2015-11-02Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(3611 kB)23 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 3611 kBChecksum SHA-512
584f213f31b84fec1564ce417652c249386a0fb8cc8979229d6e5b57d1d78712937a4a0bd9e8883c4773c869789cbdb583b7c7dda49813cbdb9a6146334b56cf
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Machine Design (Dept.)
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 23 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 31 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf