Emberi Egyensúlyozás Gördeszkán

Várszegi, Balázs and Takács, Dénes (2016) Emberi Egyensúlyozás Gördeszkán. In: Tavaszi Szél 2016 = Spring Wind 2016. Tanulmánykötet. Doktoranduszok Országos Szövetsége, Budapest, pp. 303-313. ISBN 978-615-5586-09-5

Preview

Text TSZ_2016_varszegi_tanulmany_u.pdf Download (1MB) | Preview

Abstract

A gördeszka, mint közlekedési eszköz az 1900 - as évek e lején jelent meg, de igazán népszerűvé csak az évszázad második felében vált. Népszerűségét mi sem bizonyítja jobban, mint az, hogy a gördeszkázás dinamikájával kapcsolatban számos tudományos munka is született a 70 - es évektől napjainkig. Az általunk készí tett modell arra hivatott, hogy összekapcsolja a gördeszkázás dinamikai vizsgálatát az emberi egyensúlyozás megértésével. Modellünk mindösszesen két tömeg nélküli rúdból épül fel, melyből egyik a deszkát, míg másik a deszkást modellezi. Ezen rudak csuklóva l kapcsolódnak egymáshoz, olyan módon, hogy az embert reprezentáló tömeg nélküli rúd , a deszkát modellező rúd hosszanti tengelye körül fordulhat el. Ezt az elfordulást egy belső nyomaték gátolja, mely az emberi boka hatását modellezi egy PD szabályozó segí tségével. Az ily módon implementált szabályozó kör, a gördeszka egyenes vonalú haladásának megvalósulásáért felelős. A deszka felfüggesztési mechanizmusának hatását egy torziós rugón túl két kinematikai kényszerrel modellezhetjük egyszerűen, hiszen ha a de szkát megbillentjük, akkor a kerekek tengelye elfordul ezzel megváltoztatva a sebesség irányát . Emellé a két kinematikai kényszer mellé bevezethetünk egy harmadikat is, mely a gördeszka hosszanti irányú állandó sebességéért lesz felelős. Ezzel a harmadik k inematikai kényszerrel a lineáris stabilitáson nem változtatunk, de az egyenletek jelentősen leegyszerűsödnek. Az így kapott anhonom mechanikai modell mozgásegyenleteit több módszerrel származtathatjuk, melyek közül mi a legkompaktabb formát biztosító Gibb s – Appell - módszert használtuk. A modell és egyenletei segítségével az egyenes vonalú egyenletes mozgás lineáris stabilitását vizsgálhatjuk. Munkánk során elemeztük az emberi szabályozás paramétereinek (PD) és a gördeszka sebességének hatását is.

Actions (login required)

Edit Item