Development of a motor speed control concept to a cross-country sit-ski for rehabilitation purposes
Master thesis
Permanent lenke
https://hdl.handle.net/11250/3025693Utgivelsesdato
2022Metadata
Vis full innførselSamlinger
Sammendrag
Denne oppgaven utforsker, bygger og tester to motorhastighetskontrollsystemer for en beltedrevet piggekjelke til langrenn med elektrisk motor. Formålet med dette er å bruke det i rehabilitering av personer med funksjonsnedsettelse i nedre halvdel av kroppen. Under rehabilitering av personer med slik funksjonsnedsettelse brukes vanligvis submaksimal trening, men siden piggekjelking er en utmattende sport som krever spesialtilpassede løyper for å bli utført, er det ikke mulig å bruke sporten til rehabiliteringsformål i dag.
For å kunne bruke konseptet til rehabilitering, ble hjerterytmen brukt til å styre motoren. De to følgende konseptene for motorhastighetskontroll ble utviklet: (1) et PPG-motorkontrollkonsept og (2) et EKG-motorkontrollkonsept. Konseptene ble testet i snøforhold og på asfalt. Resultatene viste at PPG-sensoren ga unøyaktige hjerterytmemålinger, mens EKG-målingene var mer nøyaktig. Dette betyr at EKG-konseptet kan brukes til rehabiliteringsformål.
Fremtidig forskning bør få tilbakemeldinger fra brukere og kommersialisere produktet for å gjøre det tilgjengelig. Konseptet for motorhastighetskontroll vil trenge ytterligere testing og kalibrering. Det vil være viktig å få kvalitative tilbakemeldinger fra den potensielt aktuelle brukergruppen, som er personer med nedsatt funksjonsevne i nedre halvdel av kroppen. This thesis explores, builds and tests two motor speed control systems for a belt-driven cross-country sit-ski with an electric motor. The purpose of this is to use it in rehabilitation of individuals with leg impairments. Rehabilitation of individuals with leg impairments commonly uses submaximal heart rate (HR) exercise. However, since cross-country sit-skiing is an exhausting sport that requires specialized slopes to be executed, it is not possible to use it for rehabilitation purposes.
To address this, two concepts was developed using the HR to control the motor speed. The following concepts was: (1) a PPG motor control concept and (2) an ECG motor control concept. These were tested in snow conditions and on asphalt. The results showed that the PPG sensor gave inaccurate HR measurements, while the ECG was more accurate. This means that the ECG concept can be used for rehabilitation purposes.
Future research should get user feedback and commercialize the product to make it accessible. The motor speed control concept will need further testing and calibrating. It will be important to get qualitative feedback from the potentially relevant user group, which is individuals with leg impairments.