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Título: Sistema de monitoramento da frequência cardíaca via lógica fuzzy em bicicleta ergométrica com microgeração de energia
Título(s) alternativo(s): Heart rate monitor system by means of fuzzy logic in ergometric bicycle with energy microgeneration
Autor(es): Müller, Lilian Vaselquiu
Orientador(es): Fritzen, Paulo Cícero
Palavras-chave: Batimento cardíaco - Monitorização
Lógica Fuzzy
Exercícios físicos - Equipamento e acessórios
Bicicletas
Energia - Fontes alternativas
Sistemas especialistas (Computação) - Desenvolvimento
Arduino (Controlador programável)
Sistemas de energia elétrica Heart beat - Monitoring
Heart beat - Monitoring
Fuzzy logic
Exercise - Equipment and supplies
Bicycles
Renewable energy sources
Expert systems (Computer science) - Development
Arduino (Programmable controller)
Electric power systems
Data do documento: 12-Ago-2019
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Curitiba
Citação: MÜLLER, Lilian Vaselquiu. Sistema de monitoramento da frequência cardíaca via lógica fuzzy em bicicleta ergométrica com microgeração de energia. 2019. 114 f. Dissertação (Mestrado em Sistemas de Energia) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2019.
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®.
Abstract: 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.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4364
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