تعیین موقعیت بهینه‌ زین نسبت به مرکز چرخش رکاب دوچرخه به وسیله‌ مدل‌ سازی پای دوچرخه سوار

اندام ‌های تحتانی از مهم ‌ترین و اساسی‌ ترین اندام ‌ها در فرایند رانش دوچرخه توسط ورزشکار می ‌باشد. بنابر این درک بیومکانیکی مکانیزم پدال ‌زنی اهمیت ویژه ‌ای دارد. مهم‌ ترین مفصل درگیر در فرایند رانش دوچرخه، مفصل زانو می ‌باشد. هدف اصلی در این تحقیق ارزیابی بیومکانیکی اندام تحتانی دوچرخه ‌سوار می ‌باشد. در همین راستا به بررسی و تعیین موقعیت بهینه‌ زین دوچرخه نسبت به رکاب آن، به منظور وارد آمدن کم ‌ترین نیرو به زانو، پرداخته شد. پای دوچرخه سوار در هنگام رکاب زدن، به صورت یک مکانیزم چهار لینکی مدل ‌سازی گردید. برای بدست آوردن نیروها و گشتاورهای وارد بر هر عضو و مفصل، از تحلیل سینماتیکی و سینیتکی استفاده شد. برای حل معادلات نهایی، یک کد عددی مورد استفاده قرار گرفت که توسط نویسندگان مقاله و به کمک نرم افزار مطلب نوشته شده است. نتایج نشان می‌ دهد که بیشترین مقدار نیرو در زاویه‌ 45 درجه و کمترین مقدار نیرو در زاویه‌ 81 درجه رکاب دوچرخه بر زانوی ورزشکار وارد می‌ شود. به کمک کد عددی تحقیق حاضر فاصله‌ افقی و عمودی زین دوچرخه نسبت به مرکز دوران رکاب دوچرخه برای هر ورزشکار قابل محاسبه و تنظیم است.

determine the optimal position of the saddle relative to center of the rotation of bicycle pedal by modeling the cyclist's foot

the lower limbs are one of the most important and essential organs in the process of pushing a bicycle by an athlete. therefore, understanding the biomechanicalmechanism of pedaling is particularly important. the most important joint involved in the process of pushing a bicycle is the knee joint. the main goal of this research is toevaluate the biomechanical lower limb of a cyclist. in this regard, the optimum positionof the bicycle saddle in relation to its stirrup was examined and determined in order toexert the least amount of force on the knee. the cyclist's leg while pedaling was modeledas a four-link mechanism. kinematic and kinetic analysis was used to obtain forces andtorques on each member and joint. to solve the final equations, a numerical code wasused that was written by the authors of the article with the help of the matlab software.the results show that the highest amount of force is applied to the athlete's knee at anangle of 45 degrees and the lowest amount of force is at an angle of 81 degrees. with thehelp of the numerical code of the present work, the horizontal and vertical distance of the bicycle saddle can be calculated and adjusted for each athlete.