Sistema de monitoramento da frequência cardíaca via lógica fuzzy em bicicleta ergométrica com microgeração de energia

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Müller, Lilian Vaselquiu
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4364
Resumo: Esta pesquisa apresenta o desenvolvimento de um sistema de recomendação baseado em lógica Fuzzy, o qual monitora os batimentos cardíacos do usuário e indica a rotação adequada conforme a frequência cardíaca e a carga mensuradas. Em conjunto com o sistema de recomendação foi feito um sistema de microgeração de energia renovável por meio de aplicação de esforços físicos em uma bicicleta ergométrica. Conectou-se na bicicleta ergométrica, instalada no laboratório de máquinas elétricas do Departamento Acadêmico de Eletrotécnica (DAELT) da Universidade Tecnológica Federal do Paraná-UTFPR Curitiba, um alternador CA ao volante de inércia da bicicleta, gerando assim energia elétrica de acordo com o esforço aplicado ao pedal. O objetivo do sistema desenvolvido é de assegurar que o ciclista gere energia elétrica sustentável, por um determinado período, com segurança a sua saúde. Para a construção do sistema de monitoramento de batimento cardíaco foi utilizado o ARDUINO® que é uma plataforma de prototipagem eletrônica que utiliza um microcontrolador AT Mega 2560. A placa desta plataforma se chama Arduíno Mega 2560. O dispositivo criado, hardware e software, são apresentados de forma detalhada e os resultados dos testes realizados com 3 usuários ( praticantes entre 23 e 40 anos) mostraram a rotação adequada para cada um e que também as frequências cardíacas destes três praticantes se mantiveram entre mínima, ideal e máxima, garantindo deste modo, a integridade física destes usuários na geração de energia sustentável. Os valores atingidos nos testes pelos praticantes foram comparados a valores simulados no software MATLAB®.
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Conectou-se na bicicleta ergométrica, instalada no laboratório de máquinas elétricas do Departamento Acadêmico de Eletrotécnica (DAELT) da Universidade Tecnológica Federal do Paraná-UTFPR Curitiba, um alternador CA ao volante de inércia da bicicleta, gerando assim energia elétrica de acordo com o esforço aplicado ao pedal. O objetivo do sistema desenvolvido é de assegurar que o ciclista gere energia elétrica sustentável, por um determinado período, com segurança a sua saúde. Para a construção do sistema de monitoramento de batimento cardíaco foi utilizado o ARDUINO® que é uma plataforma de prototipagem eletrônica que utiliza um microcontrolador AT Mega 2560. A placa desta plataforma se chama Arduíno Mega 2560. O dispositivo criado, hardware e software, são apresentados de forma detalhada e os resultados dos testes realizados com 3 usuários ( praticantes entre 23 e 40 anos) mostraram a rotação adequada para cada um e que também as frequências cardíacas destes três praticantes se mantiveram entre mínima, ideal e máxima, garantindo deste modo, a integridade física destes usuários na geração de energia sustentável. Os valores atingidos nos testes pelos praticantes foram comparados a valores simulados no software MATLAB®.This research presents the development of a Fuzzy logic-based recommendation system that supervises the user's heart rate to indicates the adequate rotation according to the measured heart rate and load. Simultaneously with the recommendation system,a micro-generation renewable energy system was made through physical exertion on a stationary bicycle. It was coupled to an ergometric bicycle, which was installed in the laboratory of electrical machines of the DAELT (Department of Electrotechnology) of the Federal Technological University of Paraná -UTFPR Curitiba, an alternator AC to on the inertia flywheel, thus generating electric energy according to the effort applied to the pedal. In order to ensure that the cyclist manages sustainable electric energy, for a certain period and with safety to his health. For the construction of the heart rate monitoring system, ARDUINO® was used as an electronic prototyping platform that uses an AT Mega 2560 microcontroller. The board of this platform is called Arduino Mega 2560. The device created, hardware and software, are presented in detail and the results of the tests performed with 3 users (practitioners between 23 and 40 years) showed the adequate rotation for each one and that the heart rates of these three practitioners remained between minimum , optimal and maximum, thus ensuring the physical integrity of these users in sustainable power generation. The values achieved in the tests by the practitioners were compared to simulated values in the MATLAB® software.porUniversidade Tecnológica Federal do ParanáCuritibaPrograma de Pós-Graduação em Sistemas de EnergiaUTFPRBrasilCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICAEngenharia ElétricaBatimento cardíaco - MonitorizaçãoLógica FuzzyExercícios físicos - Equipamento e acessóriosBicicletasEnergia - Fontes alternativasSistemas especialistas (Computação) - DesenvolvimentoArduino (Controlador programável)Sistemas de energia elétrica Heart beat - MonitoringHeart beat - MonitoringFuzzy logicExercise - Equipment and suppliesBicyclesRenewable energy sourcesExpert systems (Computer science) - DevelopmentArduino (Programmable controller)Electric power systemsSistema de monitoramento da frequência cardíaca via lógica fuzzy em bicicleta ergométrica com microgeração de energiaHeart rate monitor system by means of fuzzy logic in ergometric bicycle with energy microgenerationinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisCuritibaFritzen, Paulo Cícerohttp://lattes.cnpq.br/3904244896211234Fritzen, Paulo CíceroFurucho, Mariana Antônia AguiarSturm, Wilersonhttp://lattes.cnpq.br/5460001863128132Müller, Lilian Vaselquiuinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRORIGINALCT_PPGSE_M_Müller, Lilian Vaselquiu_2019.pdfCT_PPGSE_M_Müller, Lilian Vaselquiu_2019.pdfapplication/pdf2279157http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/4364/1/CT_PPGSE_M_M%c3%bcller%2c%20Lilian%20Vaselquiu_2019.pdfa51a73b788ccaae07ef5f8883c3b26c1MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81290http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/4364/2/license.txtb9d82215ab23456fa2d8b49c5df1b95bMD52TEXTCT_PPGSE_M_Müller, Lilian Vaselquiu_2019.pdf.txtCT_PPGSE_M_Müller, Lilian Vaselquiu_2019.pdf.txtExtracted texttext/plain160803http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/4364/3/CT_PPGSE_M_M%c3%bcller%2c%20Lilian%20Vaselquiu_2019.pdf.txt9852473f0691075a686cde67cfd56a72MD53THUMBNAILCT_PPGSE_M_Müller, Lilian Vaselquiu_2019.pdf.jpgCT_PPGSE_M_Müller, Lilian Vaselquiu_2019.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1382http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/4364/4/CT_PPGSE_M_M%c3%bcller%2c%20Lilian%20Vaselquiu_2019.pdf.jpga4e04c1254b3bb08d6a2b03b5ed47ec5MD541/43642019-09-03 03:00:44.255oai:repositorio.utfpr.edu.br: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ório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestopendoar:2019-09-03T06:00:44Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
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