Estudio de la antropometría de la bici

Estudio de la antropometría de la bici

UNIVERSITAT POLITÈCNICA DE VALÈNCIA
Estudio de la
antropometría de la bici
ETSID ERGONOMÍA
10286
NOMBRE DEL GRUPO: GM05
Pablo Torró García
Amaia Asiain Zelaia
Sandra Catalán Calatayud
10 de febrero de 2015
ÍNDICE
1.
2.
Determinar las medidas de la norma relacionadas con el producto....3-5
Relación medida del producto-dimensión antropométrica…..…......…6-10
2.1.
Alturas de pie
2.2
Ángulos pierna flexionada
2.3
Ángulos pierna extendida
2.4
Ángulos brazos
2.5
Dimensiones manos
3.
Porcentaje de la población conjunta que se adaptaría la bici...........11-12
4.
Selección de uno de los alumnos y calcular el percentil al que
pertenece……13-15
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1. Comparación dimensiones del sujeto y bici estándar.
Tabla 2. Tabla comparación sillín-pedal.
Tabla 3. Comparación dimensiones del producto con el 95% de la población
Tabla 4. Dimensiones de Amaia.
Tabla 5. Comparación de ángulos de confort.
2
1. Medidas de la norma relacionadas con el producto
En este trabajo vamos a realizar un estudio sobre las medidas
estipuladas para la bicicleta de “Valenbisi”.
Con esta investigación
valoraremos la relación entre los diferentes usuarios de la población y
dicho producto. A continuación exponemos una tabla en la que se
puede observar las proporciones entre los datos antropométricos del
INSHT y las medidas ejecutadas sobre la bicicleta.
A continuación exponemos unas tablas relacionando las dimensiones
del cuerpo humano que se emplean para utilizar el producto
Altura de la espina ilíaca, de
pie
Distancia vertical desde el suelo a
la espina ilíaca antero-superior. Ya
que la altura del sillín regulable
depende de esta dimensión.
Altura del codo
Distancia vertical desde el suelo
hasta el punto óseo más bajo del
codo flexionado.
3
Altura de la tibia
Distancia vertical desde el suelo
hasta el punto tibial.
Longitud hombro-codo,
sentado
Distancia
vertical
desde
una
superficie de asiento horizontal
hasta el punto óseo más bajo del
codo flexionado en el ángulo
recto, con el antebrazo horizontal.
Longitud codo - puño
Distancia
horizontal
desde
la
desde
la
pared hasta la puño.
Longitud trasero – codo.
Distancia
horizontal
espina ilíaca hasta la rodilla.
4
Abducción hombro
Distancia
entre
protuberancias
músculos
las
máximas
laterales
deltoides
de
derecho
los
e
izquierdo.
Anchura entre codos
Distancia máxima horizontal entre
las superficies laterales de la región
de los codos.
Longitud de la mano
Distancia perpendicular medida
desde la línea recta trazada entre
las apófisis estiloides hasta la punta
del dedo medio.
Anchura de la mano en los
metacarpianos.
Distancia entre los metacarpianos
radial y cubital, medida entre las
cabezas del segundo y quinto
metacarpiano.
Tabla 1. Comparación dimensiones del sujeto y descripción
5
2. Determinar para qué porcentaje de la población conjunta
se adaptaría la bici en relación a cada dimensión de entre
las identificadas.
2.1.
Alturas de pie.
Relación altura de la espina ilíaca, de pie con la altura del sillín:

Media altura ilíaca: 934.46 mm

Desviación típica altura ilíaca: 56.59 mm

Altura del sillín = [750, 990] mm

Percentil que se adapta = 5 - 80

Para el percentil más bajo las medidas de la bici se adaptan, pero en
cambio para el percentil más alto no. A partir de 990 mm, ese percentil
habría problemas de adaptación.
2.2.
Ángulos pierna flexionada.
Relación longitud de la pierna (altura del poplíteo) con distancia mínima del
usuario al pedal.

Media longitud de la pierna (altura del poplíteo): 418.17 mm

Desviación típica longitud de la pierna (altura del poplíteo): 29.17 mm

Distancia mínima del usuario al pedal = 400 mm
Relación altura de la tibia, de pie con la distancia del pedal al sillín.

Media altura tibia: 451.78 mm

Desviación típica altura tibia: 36.56 mm

[P máx., P min.] = [524.9, 378.66] mm

Media altura muslo: 934.46 - 451.78 = 482.68 mm

Desviación típica muslo: 46.58 mm

Evaluación ángulo aceptable cadera: 30°

Evaluación ángulo aceptable rodilla: 120°
6
Calculamos la longitud desde la altura poplítea hasta el pie, con la pierna
flexionada para el percentil más bajo de la población.

La longitud mínima sería 664,76 mm.
Calculamos la longitud desde la altura poplítea hasta el pie, con la pierna
flexionada para el percentil más alto de la población.

La longitud mínima sería 953,27 mm.
En este caso comparando los resultados
con la tabla de las medidas del pedal y
Pedal
Max
Sillín
Max
960 mm
sillín de la bicicleta se observa que
Min
Max
630 mm
Max
Min
730 mm
Min
Min
400 mm
abarcan a todos los usuarios de los
percentiles del 5 al 95.
Tabla 2. Pedal-sillín.
2.3.
Ángulos pierna extendida.
Relación longitud de la pierna (altura del poplíteo) con distancia mínima del
usuario al pedal.

Media longitud de la pierna (altura del poplíteo): 418.17 mm

Desviación típica longitud de la pierna (altura del poplíteo): 29.17 mm

[P máx., P min.] = [476.51, 359.83] mm

Distancia mínima del usuario al pedal = 400 mm

Estas dimensiones serán utilizadas posteriormente para realizar el cálculo
de la longitud (de las dimensiones humanas máximas y mínimas) de la
pierna.
Relación altura de la tibia, de pie con la distancia del pedal al sillín.

Media altura tibia: 451.78 mm

Desviación típica altura tibia: 36.56 mm
7

[P máx., P min.] = [524.9, 378.66] mm

Media altura muslo: 482.68 mm

Desviación típica muslo: 46.58 mm

[P máx., P min.] = [575.84, 389.52] mm

Evaluación ángulo aceptable cadera: 30°

Evaluación ángulo aceptable rodilla: 170°
Calculamos la longitud desde la altura poplítea hasta el pie, con la pierna
flexionada para el percentil más bajo de la población.

La longitud mínima sería 765,95 mm.
Calculamos la longitud desde la altura poplítea hasta el pie, con la pierna
flexionada para el percentil más alto de la población

La longitud máxima sería 1097,5 mm.
En este caso comparando los resultados
Pedal
Sillin
Max
Max
960 mm
abarcan a todos los usuarios de los
Min
Max
630 mm
percentiles del 5 al 95.
Max
Min
730 mm
Min
Min
400 mm
con la tabla de las medidas del pedal y
sillín de la bicicleta se observa que
Tabla 2. Pedal-sillín.
2.4.
Ángulos brazos.
Relación longitud hombro-codo con la distancia del usuario al manillar.

Media longitud hombro-codo: 354.75 mm

Desviación típica longitud hombro-codo: 25.48 mm

Distancia del usuario al manillar = 650 mm

Estas dimensiones serán utilizadas posteriormente para realizar el cálculo
de la longitud (de las dimensiones humanas máximas y mínimas) de los
brazos extendidos.
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Relación longitud codo-muñeca con usuario al manillar.

Media longitud codo-muñeca: 335.93 mm

Desviación típica longitud codo-muñeca: 25.58 mm

Distancia del usuario manillar = 650 mm

Estas dimensiones serán utilizadas posteriormente para realizar el cálculo
de la longitud (de las dimensiones humanas máximas y mínimas) de los
brazos extendidos.
Relación altura de los hombros sentados con la distancia del cuadro de la bici.

Media altura de los hombros sentados: 578.66 mm

Desviación típica hombros sentado: 33.70 mm

Distancia del cuadro de la bici = 590 mm

Evaluación ángulo aceptable codo: 160°

Evaluación ángulo aceptable hombro: 5°
Calculamos la longitud desde los hombros hasta el manillar, con el brazo
flexionado para el percentil más bajo de la población.

La longitud mínima sería 578,23 mm.
Calculamos la longitud desde los hombros hasta el manillar, con el brazo
flexionado para el percentil más alto de la población.

La longitud maxima sería 779,05 mm.
Una vez obtenido los resultados y tras compararlos con las medidas de la
bicicleta se observa que no se adaptaría para todos los usuarios del percentil 5
al 95.
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2.5.
Dimensiones manos.
Relación longitud de la mano con longitud del freno-manillar.

Media longitud de la mano: 182.94 mm

Desviación típica longitud de la mano: 11.88 mm

Longitud del freno-manillar-> [55, 85] mm

En este caso como la longitud de la mano en todos los percentiles, des
del más pequeño (P 5) al más grande (P 95) es mayor a la distancia del
freno, podemos afirmar que ningún usuario tendrá problemas con la
posibilidad del uso del freno.
Relación anchura de la mano en los metacarpianos con la anchura del
manguito.

Media anchura de la mano: 85.29 mm

Desviación típica anchura de la mano: 7.86 mm

Anchura del manguito -> [80, 120] mm

En el manguito con marchas (80 mm) los usuarios mayores del P25,
tendrán problemas, en cambio cuando se trata del manguito sin
marchas (120 mm), ningún usuario tendrá dificultad de uso (abarca del
percentil 5 al 95).
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3. Determinar para cada relación medida del productodimensión antropométrica los valores mínimo y máximo para
que sea ajustable para el 95% de la población.
Después de medir las dimensiones de la bicicleta y realizar los cálculos a
través de una hoja de Excel, en la siguiente tabla se puede observar los valores
mínimos (percentil 2,5) y máximo (percentil 97,5) para las nuevas dimensiones
de una bicicleta que se adaptara a dicha población.
Parte
antropométrica
Elemento de la
bicicleta y
dimensión
Percentil 2,5
Percentil 97,5
Altura de la
espina ilíaca, de
pie
Altura del sillín
750-990 mm
823,54 mm
1045,38 mm
Anchura de
hombros
Manillar
636 mm
292,04 mm
447,12 mm
Longitud de la
mano
Longitud frenomando
85 mm
160,05 mm
205,83 mm
Anchura de la
mano en los
metacarpianos
Longitud manillar
117 mm
69,88 mm
100,7 mm
Alcance del puño
Distancia hasta el
manillar
745 mm
592,6 mm
805,26 mm
Tabla 3. Comparación dimensiones del producto con el 95% de la población
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Tras ver los datos de la tabla anterior se puede observar que el valor del
elemento de alcance del puño entra dentro de los límites del 95% de las
dimensiones de los ángulos. En la comparación de la altura de la espina ilíaca
con la altura del sillín se contempla que ampliando y reducción la distancia
todavía más se podría adoptar mejor al 95% de la población. La anchura del
manillar se debería de reducir un poco para que se adaptara mejor y la
postura fuese más cómoda. La longitud entre el freno y el mando no se
debería de ampliar, aunque en los resultados el número es mayor, ya que los
extremos de los dedos son que se tienen que doblar para accionarlo, y dicha
modificación no han sido incluidos en los cálculos. Y el resto de elementos
como longitud del manillar y distancia al manillar no se deberían de modificar
porque entran dentro de los límites para que se ajustara al 95% de la
población.
12
4
PERCENTIL AL QUE PERTENECE UN MIEMBRO DEL GRUPO.
A continuación se expone el resultado del cálculo del percentil a Amaia
Por lo tanto pertenece al percentil 35
Medidas usuario.
Altura de la espina ilíaca
102
Altura total
163
Altura de la tibia
45
Longitud hombro - codo
36
Longitud de la pierna
42
longitud de la mano
18
Longitud codo - puño
33
Longitud rodilla - rasero
55
Tabla 4. Dimensiones de Amaía
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A continuación se expone una tabla comparativa entre los angulos del sujeto y
los métodos de UNE-EN-1005-4, John Croney “Antropometria, para
diseñadores”, P. Mondelo. Ergonomía 3. Ángulos de Visión perfil y planta, P.
Mondelo. Ergonomía 3. Ángulos de Visión perfil y planta y Ángulos de confort
de Grandjean.
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Amaia
Tronco-
22.14º
Eje vertical
Angulo del
51.12º
hombro
UNE-EN-
John
1005-4
Croney
Alvin
Grandjean
0º-20º
-30º-70º
Aceptable
Aceptable
0º-60º
-85º-199.5
Aceptable
Aceptable No es
con
-15º -35º
aceptable
condiciones
Angulo
159.99º
codo
-50º- 80º
0º-160.5º
Aceptable
Aceptable Aceptable
Angulo
88.55º -
70º-168º
60º-85º
Pierna
135.34º
Aceptable No es
80º -160º
90º-110º
Aceptable
aceptable
Angulo
70.14 –
60º-180º
45º - 85º
Rodilla
164.95º
Aceptable No es
95º - 120º
Aceptable
aceptable
Abducción 21.53º-
0º- 60º
0º-30º
- hombro
Aceptable
Aceptable Aceptable Aceptable
23.66
5º - 40º
0º - 30º
con
condiciones
(20º-60º)
Tabla 5. Comparación de ángulos de confort
En resumen se ha podido observar que la mayoría de los ángulos
tomados sobre el sujeto entraría entre los límites de los métodos
seleccionados salvo el método de los ángulos de confort de wisner-alvin
que no lo hemos tenido en cuenta porque la ergonomía de conducir un
coche y una bicicleta no son compatibles (en el coche se está hacía
atrás y en la bicicleta hacia delante).
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