Konstrukcija naprave za vježbanje prsne skupine mišića

master's thesis

• Title (english): Design of excercising device for pectoral muscles
• Author: Domagoj Tudek
• Mentor: Aleksandar Sušić (mentor)
• Granter: University of Zagreb; Faculty of Mechanical Engineering and Naval Architecture; Zagreb
• Defense date and country: 2014-12-05, Croatia
• Scientific / art field, discipline and subdiscipline: TECHNICAL SCIENCES; Mechanical Engineering

Abstract

Diplomski rad sadrži postupke i radnje koje se odnose na konceptualni razvoj sprave za vježbanje koja služi za jačanje prsne skupine mišića, s naglaskom na veliki prsni mišić, m. pectoralis major. Kroz rad opisan je tijek razvoja navedene sprave za vježbanje od same ideje pa do konceptualnog rješenja koji bi u konačnici mogao zamijeniti, odnosno objediniti u jednu, nekoliko sprava za vježbanje koje se sada koriste za jačanje prsne skupine mišića.

Tijekom razrade ideje, u samom početku, bilo je potrebno istražiti područja tehničkih i medicinskih znanosti kako bi se moglo pristupiti promišljanjima vezanim uz razvoj i izradu takve sprave za vježbanje. Naročito je bilo potrebno shvatiti funkciju prsne skupine mišića te proučiti anatomiju ukupnog prsnog koša, kao bi se mogla provesti analiza pokreta gornjih ekstremiteta i ramena na koje prsni mišići primarno djeluju. Biomehaničkom analizom ramenog zgloba u odnosu na položaj ruke prema tijelu, eksperimentalno se dolazi do tri glavne trajektorije kojom se nadlaktica može kretati kako bi se stimulirala pojedina zona velikog prsnog mišića. Nakon toga dan je pregled nekih od postojećih vježbi za jačanje prsne skupine mišića i usporedba utjecaja na mišiće između korištenja sprava za vježbanje i slobodnih utega.

Nakon provedene analize tržišta i koja je obuhvatila i objavu patenata popunjen je tehnički upitnik, te su definirani ključni ciljevi, problemi i očekivanja te su postavljene smjernice za daljnji razvoj. Osmišljeni su podsustavi koje sprava za vježbanje mora sadržavati i tehnička rješenja koja mora omogućiti njezinu ispravnu i učinkovitu funkciju. Iz navedenog proizlazi funkcijsko modeliranje, tj. funkcijska dekompozicija prema kojoj se izrađuje morfološka matrica. Kombinacijom rješenja navedenih u morfološkoj matrici došlo se je do tri potencijalna koncepta za daljnju razradu, te je svaki posebno opisan, te je vrednovanjem odabran potencijalno najbolji.

Nakon što je odabran potencijalno najbolji koncept, slijedi detaljan opis, te se prezentira konceptualno rješenje sprave za jačanje prsne skupine mišića. Konstrukcijsko rješenje omogućuje jednostavnu primjenu i prilagodbu bez ikakvog prijašnjeg iskustva vježbanja na spravi. Mogućnost prilagodbe sjedišta i krakova okvira sprave omogućuje korištenje sprave od strane korisnika različitih antropoloških mjera i izvođenje vježbe za bilo koju zonu velikog prsnog mišića. Svi bitni dijelovi koncepta detaljno su prikazani i opisani slikama a na kraju je izrađena tehnička dokumentacija sklopa sprave kao i svih njezinih bitnih podsklopova.

Abstract (english)

Thesis contains procedures and actions relating to the conceptual development of training machine that serves to strengthen the pectoral muscle groups, with an emphasis on large pectoral muscle, m. Pectoralis major. Through the elaboration of the machine from concept to the conceptual solutions that could ultimately replace or consolidate into a single, a couple of machines that are now being used to strengthen the pectoral muscle groups.
During the elaboration of ideas, in the beginning, it was necessary to explore the field of engineering and medical sciences in order to access the considerations related to the development and production of such machine. In particular, it was necessary to understand the function of pectoral muscle group and the analysis of the movement of the upper extremities and shoulders, on which the pectoral muscles act primarily. Biomechanical analysis of the shoulder joint in relation of the hands to the body leads to three main trajectories which the upper arm can move to stimulate certain areas of the pectoral muscle. After that, reviews of some of the exercises for strengthening the pectoral muscle groups and compare the impact on the muscles between the use of machines and free weights.
In addition, a target was set for further development where all expectations and problems were listed. The subsystems that machine must contain were designed that should enable its proper and efficient function. The above shows the functional modelling, i.e. the functional decomposition which then produced morphological matrix. By combining the solutions mentioned in the morphological matrix there were three potential concepts for further development, and were separately described. After that comes evaluation and choosing the best.
Having selected potentially best concept, conceptual solution of machine for strengthening pectoral muscle groups was presented, followed by a detailed description. Structural solution allows an easy application and adjustment without any previous experience of exercise on a machine. Adaptable seat and hands of framework allows the use of devices by users of various anthropological measures and exercises for any zone of the pectoral muscle. All essential parts of the concept are detailed and described with pictures and the technical documentation was made as well as all its essential subassemblies.

• Keywords: m. pectoralis major; veliki prsni mišić; zone velikog prsnog mišića; biomehanika; ergonomija; trajektorije; jednostavnost
• Keywords (english): m. Pectoralis major; large pectoral muscle; zones of the pectoral muscle; biomechanics; ergonomics; trajectory; simplicity
• Language: croatian
• URN:NBN: urn:nbn:hr:235:189367
• Study programme: Title: Mechanical Engineering; Study programme type: university; Study level: graduate; Academic / professional title: magistar/magistra inženjer/inženjerka strojarstva (magistar/magistra inženjer/inženjerka strojarstva)
• Type of resource: Text
• File origin: Born digital
• Access conditions: Access restricted to students and staff of home institution
• Created on: 2019-05-22 12:18:19