A reakcióidő és a kritikus időkésés kapcsolata emberi egyensúlyozás közben
Napjainkban egyre gyakoribbak az egyensúlyvesztéshez köthető balesetek, amelyek főleg az idős embereket érintik, ezért az emberi egyensúlyozás kutatása egyre fontosabbá válik. Az egyensúlyvesztést a mozgásszegény életmód, a vizuális érzékelés romlása és a reakcióidő megnövekedett értéke okozhatja idős korban.
A dolgozatban a gördülő, változtatható geometriájú egyensúlyozó deszkán való egyensúlyozás feladatát vizsgálom. A Műszaki Mechanikai Tanszéken korábban elvégzett kísérletek eredményeit hasonlítom össze a feladat mechanikai modelljének eredményeivel. A mérésen a vizsgálati alanyok nyújtott lábbal, egyenes háttal, nyitott szemmel, a karok mozgatása nélkül egyensúlyoztak a szagittális síkban különböző keréksugarú és lapmagasságú egyensúlyozó deszkákon.
Felépítem az egyensúlyozási feladat kettő, illetve három szabadsági fokú mechanikai modelljét. A két szabadsági fokú modellben az emberi testet egy inverz ingaként, a három szabadsági fokúban inverz kettős ingaként veszem figyelembe. Ezen modellek megfeleltethetőek a boka, illetve a boka-csípő szabályozási stratégiának.
A központi idegrendszer működését késleltetett arányos-deriváló szabályozásként modellezem. Minden egyes keréksugár-lapmagasság kombinációra létezik egy kritikus időkésés, amely felett nem léteznek stabilizáló szabályozó paraméterek. Amennyiben az egyensúlyozó személy reakcióideje nagyobb, mint a kritikus időkésés, stabilizáló paraméterek hiányában sikertelen az egyensúlyozási kísérlet az adott keréksugárral és lapmagassággal rendelkező egyensúlyozó deszkán. A kísérletek és a kritikus időkésések alapján megbecsülöm a vizsgálati alanyok reakcióidejét és összehasonlítom egy pedálos reakcióteszt eredményeivel.
szerző
-
Vigh Zoltán Krisztián
Gépészmérnöki alapszak (BSc)
alapképzés (BA/BSc)
konzulens
-
Molnár Csenge Andrea
doktorandusz, Műszaki Mechanikai Tanszék