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运动自行车车架量身定做方法的研究
| 论文题名： | 运动自行车车架量身定做方法的研究 |
| 关键词： | 运动自行车;量身定做;自组织数据挖掘;人机工程学;人机仿真系统;体育运动;车架参数 |
| 摘要： | 自行车运动是以自行车为工具比赛骑行速度的体育运动。任何体育运动都会涉及到竞争，自行车运动也一样，其比赛的重要目标之一是实现速度的最快。自行车运动的成绩是在人.车.环境的共同作用下取得的。要想取得理想的比赛成绩，就要使人在自行车上能够最大限度的发挥出自己的体能和骑行技巧，当然，超水平发挥会更好。 在自行车运动的发展过程中，有很多研究都是单独围绕车的设计，或人的骑行技巧，耐力训练，潜能训练，力量训练，蹬踏训练，营养补给等方面，却忽略了“人车共同作用”这个重要的方面。正确的自行车的设计应该能够使人在骑行时拥有良好的骑姿，避免身体各部位的损伤，并且能够使力有效的传输到车上，转化为有效功。 在自行车运动发展比较早的欧美国家，运动自行车的设计正在向这方面发展。我们称之为量身定做服务，即针对不同的人，设计不同尺寸的车，实现人车的完美结合。然而，在中国，这种技术和服务才刚刚开始，很多的运动自行车设计商在设计时，都是购买使用国外的设计方法。但是，由于东西方人的人体特征之间的差异，比如身体各部分比例，肌肉状况等，设计出来的自行车在实际中总是存在这样或那样的问题。 本文的研究内容就是为了填补中国的这项技术空白而进行的。首先，文章通过对现有的数据挖掘方法进行分析之后，选定了自组织数据挖掘作为主要的数据学习方法。 其次，通过分析自行车运动中出现的各种人体损伤和自行车运动的特点，总结出了自行车的关键尺寸和影响自行车尺寸设计的人体尺寸。在此基础上，收集了210名运动员的身体尺寸信息及其自行车的尺寸信息。并利用自组织数据挖掘算法对数据样本进行学习，得出它们之间的定量关系。 然后，对比利用本文的公式计算出来的车架参数和其他两个提供量身定做服务商的提供的车架参数以及Trek批量生产的车架数据，对本文的关于车架参数的公式进行验证并提出其优越性。 最后，基于人机工程学的基本理论，在CATIA人机工程学分析模块里建立自行车模型和人体模型，模拟人在不同的情况下骑车的动作，并对动作进行分析，然后根据分析结果修正人体尺寸和自行车鞍座高度之间的关系式。 |
| 作者： | 张聪敏 |
| 专业： | 机械制造及其自动化 |
| 导师： | 王建华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京工业大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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