PEO-1 De Loopfiets Voorwoord

De Loopfiets

PEO-1 De Loopfiets

Auteurs: Ilse Speelman Jelle van Steekelenburg Jonathan Steenbergen Agneta Stokhof Anne-Christi Streng Sander Telgenkamp Leerjaar: 1 Groep: BT-P De Haagse Hogeschool 15-10-12

Voorwoord

Laten we allereerst beginnen onszelf kort voor te stellen: Wij zijn Ilse Speelman, Jelle van Steekelenburg, Jonathan Steenbergen, Agneta Stokhof, Anne-Christi Streng en Sander Telgenkamp. Eerstejaarsstudenten aan De Haagse Hogeschool waar wij de studie Bewegingstechnologie volgen. Het is in het kader van deze studie dat wij dit verslag schrijven. Gezien onze interesse in de mens, de techniek en het bewegen hebben wij met veel interesse en plezier aan dit project gewerkt. Het gebrek aan een echte loopfiets voor onze doelgroep maakte dat het ook een project was dat wij met een duidelijk doel hebben gedaan: Een goede loopfiets maken voor de doelgroep, zodat ook zij dit fantastische rijtuig naar hartenlust kunnen berijden. Het project stelde ons voor lastige keuzes en moeilijke opdrachten, maar wij zijn vol vertrouwen dat wij de juiste keuzes hebben gemaakt en de opdrachten goed hebben volbracht. Graag zouden wij ook nog gebruik willen maken van de gelegenheid om enkele mensen te bedanken. Allereerst Irene Wymenga en de leerlingen van Basisschool St. Catharina voor hun medewerking met onze enquête. Daarnaast willen wij ook onze studenttutors Marloes en Joost en tutor Herre Faber bedanken voor hun hulp en ondersteuning. Dan rest ons niets anders om u veel plezier te wensen met het lezen van ons verslag. Met vriendelijke groet, Module groep P: Jonathan Steenbergen, Ilse Speelman, Sander Telgenkamp, Jelle van Steekelenburg, Agneta Stokhof, Anne-Christi Streng.

Samenvatting In dit verslag is uitgebreid beschreven hoe er is gekomen tot het ontwerp van een loopfiets en de vervaardiging van een werkend prototype van deze loopfiets. Hiertoe zijn de verschillende fases van het ontwerpproces doorlopen, te weten analyse, ontwerp en materialisatie. Deze fases staan uitgebreid in dit verslag beschreven. Tijdens de analyse is er onderzocht wat er al op de markt is door middel van een marktonderzoek. Hieruit bleek dat op het moment weinig tot niets voor onze doelgroep op de markt is. Daarnaast kwam naar voren dat een leuk kleurtje en een lichtgewicht ontwerp gewenst zijn. Ook is er onderzocht wat de doelgroep wil. Dit is gedaan door het uitvoeren van een gebruikersonderzoek. Hier konden de kinderen uit deze doelgroep zelf aangeven wat hun wensen waren. Daarnaast is er in de analysefase ook onderzoek gedaan naar de maatvoering voor de loopfiets. Hierbij moet worden gedacht aan bijvoorbeeld zithoogte, plaats en grootte van het stuur en de afstand van de wieltjes ten opzichte van elkaar. Deze maten zijn berekend aan de hand van antropometrische data. Ten slotte is er nog gekeken naar de stabiliteit van de loopfiets en eventuele extra features voor op de loopfiets. Daaruit hebben is gekozen om geen extra maatregelen te treffen met betrekking tot de stabiliteit. Uit de criteria die deze analyse naar voren bracht, de eisen en wensen, vloeide een ontwerp voort. Dit ontwerp is gekozen uit een aantal concepten omdat deze het beste aan de eisen en wensen voldoet. Aan de hand van dit ontwerp is een prototype gebouwd. Dit prototype is getest op de criteria die uit de analyse kwamen. Uit de test bleek dat het prototype voldeed aan alle eisen die waren gesteld aan de loopfiets.

Inhoud Samenvatting........................................................................................................................................... 4 1.

Inleiding ........................................................................................................................................... 7

2.

Marktonderzoek .............................................................................................................................. 8 2.1 Inleiding ......................................................................................................................................... 8 2.2 Wat is een loopfiets? ..................................................................................................................... 8 2.3 De doelgroep ................................................................................................................................. 9 2.4 Het ontwerp en materiaal ............................................................................................................. 9 2.5 Veiligheid ..................................................................................................................................... 10 2.6 Het Gebruiksgemak ..................................................................................................................... 10 2.7 conclusie uit marktonderzoek ..................................................................................................... 10

3.

Doelgroeponderzoek (specifieke eisen en wensen van doelgroep) ............................................. 11 3.1 Conclusie uit doelgroeponderzoek.............................................................................................. 11

4.

Analyse van het gaan en de loopfiets............................................................................................ 12 4.1 het gaan ....................................................................................................................................... 12 4.2 Fasen tijdens het gaan ................................................................................................................. 12 4.3 steun- en zwaaifase ..................................................................................................................... 13 4.4 De loopfiets en het gaan ............................................................................................................. 13 4.5 Conclusie uit ganganalyse ........................................................................................................... 13

5.

De ergonomisch juiste afmetingen ............................................................................................... 14 5.1 Hoogte zadel................................................................................................................................ 14 5.2 Afstand van het stuur tot het zadel............................................................................................. 15 5.3 Stuurmaten .................................................................................................................................. 15 5.4 Conclusie van de ergonomische afmetingen .............................................................................. 15

6. De stabiliteit ...................................................................................................................................... 16 7.

De draaicirkel................................................................................................................................. 17 7.1 Inleiding bij de draaicirkel ........................................................................................................... 17 7.2 Het bepalen van de draaicirkel.................................................................................................... 17 7.3

8.

Conclusie uit het bepalen van draaicirkel ............................................................................. 17

De plaats van de wieltjes ............................................................................................................... 18 8.1 Conclusie over plaats van de wieltjes.......................................................................................... 18

9.

De veiligheid van een loopfiets ..................................................................................................... 19 9.1 Inleiding bij de veiligheid van een loopfiets ................................................................................ 19 9.2 Veiligheid en materiaal................................................................................................................ 19

9.3

Conclusie uit veiligheidsonderzoek ....................................................................................... 19

10 Lijst van eisen en wensen ................................................................................................................. 20 10.1 Eisen .......................................................................................................................................... 20 10.2 Wensen...................................................................................................................................... 20 11 Ontwerp............................................................................................................................................ 21 12 Evaluatie ........................................................................................................................................... 22 13 Voldoening aan eisen en wensen: .................................................................................................... 25 14 Aanbevelingen: ................................................................................................................................. 26 15 Literatuurlijst .................................................................................................................................... 27 Bijlagen Bijlage 1: Enquête ................................................................................................................... 28 Bijlage 2: Berekeningen ......................................................................................................................... 29 Bijlage 3 ................................................................................................................................................. 35

1. Inleiding De loopfiets is naast leuk speelgoed ook een effectief hulpmiddel bij het (leren) lopen. De meeste kinderen van 9 tot 12 jaar kunnen natuurlijk al lopen en fietsen. Voor kinderen met een evenwichtsstoornis of kinderen die niet goed kunnen lopen zou een loopfiets een goed hulpmiddel zijn. De loopfiets stimuleert de beweging en zorgt voor een minder grote belasting van de benen. Op de markt zijn er eigenlijk alleen maar loopfietsen voor kinderen tot 4 jaar. In dit verslag zal naar voren komen hoe onderzoek is gedaan naar dat wat allemaal van belang is voor het bouwen van de geschikte loopfiets. Vervolgens wordt duidelijk hoe er is gekomen tot een ontwerp.

Van analyse tot ontwerp. In dit onderzoek is gekeken wat er op dit moment al op de markt wordt aangeboden en wat er van het aangeboden assortiment kan worden meegenomen in het ontwerp, dit heet het marktonderzoek (zie hoofdstuk 2). Bij dit onderzoek hoort ook een doelgroep onderzoek. Dit is om te kijken wat de kinderen uit de doelgroep nu eigenlijk zelf willen. Dit doelgroeponderzoek werd gedaan door middel van een enquête die ingevuld werd door de betreffende doelgroep. Daarnaast heeft er een onderzoek plaatsgevonden naar de maten die de fiets zal moeten hebben. In dit onderzoek werden lichaamsmaten berekend, vervolgens werd er gekeken naar de houding van de persoon op de fiets. Met behulp van het ontwerp en de lichaamsmaten konden tenslotte de maten van de fiets worden berekend. Naast dit onderzoek is er ook een onderzoek naar de stabiliteit van de loopfiets uitgevoerd.

Van ontwerp tot prototype. Toen het ontwerp af was zijn er van elk onderdeel tekeningen gemaakt met bijbehorende maten. Vervolgens werd het prototype vervaardigd en getest of deze voldeed aan de eisen en wensen die zijn voortgekomen uit het onderzoek.

2. Marktonderzoek 2.1 Inleiding Om een goed beeld te krijgen van de eisen en wensen van de doelgroep is er, naast een doelgroeponderzoek (zie hoofdstuk 3), ook een marktonderzoek uitgevoerd. Dit marktonderzoek is gedaan om een beeld te geven van wat de huidige aanbieders hebben gedaan om in te spelen op de eisen en wensen van de consument. Daarnaast is het onderzoek een middel om nieuwe ideeën te bieden over functies die onze loopfiets zal moeten hebben. Naast functie is ook vorm een belangrijk onderdeel van het ontwerp van een loopfiets. Door de markt te bekijken kunnen er ideeën worden opgedaan over de manier waarop de loopfiets vorm geven kan worden om de doelgroep zoveel mogelijk aan te spreken. Bij het marktonderzoek is er gekeken naar verschillende punten:  Wat is een loopfiets en hoe is die ontstaan? (2.2)  Voor welke doelgroep is op dit moment een loopfiets bedoelt? (2.3)  Welke ontwerpen zijn er nu te vinden op de markt? (2.4)  Welke materialen worden op dit moment voornamelijk gebruikt op de markt? (2.4)  Welke maatregelen worden er genomen in verband met veiligheid? (2.5)  Welke aspecten zijn van belang voor het gebruiksgemak? (2.6)

2.2 Wat is een loopfiets? Een loopfiets is een fiets zonder trappers waarop men zich voortbeweegt door, al zittend op de tweewieler, met de benen over de grond te stappen. De loopfiets is al bekend uit de vroegste ontwikkeling van de moderne fiets. De zo genoemde “Draisine” is een van de eerste loopfietsen, die stamt uit de 19e eeuw, en de voorloper van de moderne fiets. Een voorbeeld van een Draisine staat hiernaast afgebeeld. Het ontstaan van de loopfiets; Door een vulkaanuitbarsting op het eiland Soembawa in 1816 is er een wereldwijde mislukking van de oogst. In Europa betekende dit een voedselschaarste voor last- en trekdieren, hierdoor kampte Europa met transportproblemen. Deze omstandigheden zouden uitvinder Friedrich Christian Ludwig Freiherr Drais von Sauerbronn hebben aangezet tot het ontwikkelen van een dier-onafhankelijk vervoermiddel, “de loopfiets”. Omdat het vervoermiddel weinig commerciële waarde werd toegeschreven duurde het echter ruim 50 jaar voordat het verder ontwikkeld werd.

Figuur 1 De Draisine. Een afbeelding van een Draisine uit de 19e eeuw. Een van de eerste loopfietsen. Bron: http://www.hnankman.nl/Hobbie s/OldtimerBikes/draisine1817.ht m

Vandaag de dag wordt de loopfiets vooral gebruikt door jongere kinderen die nog niet goed zelfstandig kunnen fietsen en volwassenen die ondersteuning nodig hebben bij het lopen. Deze loopfietsen kunnen voor kinderen onder meer behulpzaam zijn bij het leren om balans te houden op een tweewieler. De loopfiets kan een opstap zijn naar een fiets met trappers.

2.3 De doelgroep De loopfietsen die op dit moment op de markt zijn worden voornamelijk ontworpen voor kinderen in de peuterfase (kinderen van 1,5-4 jaar).De uitzonderingen daarop zijn de loopfietsen die zijn ontwikkeld om mensen te ondersteunen die moeite hebben met het lopen of voor mensen met een lichte evenwichtsstoornis. Meestal zijn deze fietsen dan ontworpen voor volwassenen.

2.4 Het ontwerp en materiaal Op dit moment zie op de markt één veelvoorkomend ontwerp van de loopfiets. Bij dit ontwerp zie je een frame dat direct op het achterwiel is gemonteerd. Het andere aangrijppunt zit net als bij een normale fiets bovenop de voorvork en onder het stuur. In het midden van het frame is het zadel gemonteerd, al dan niet op een zadel pen. Een voorbeeld hiervan is rechtsboven afgebeeld in figuur 2. Een ander, iets minder voorkomend dan het vorige voorbeeld, ontwerp is een ontwerp waarbij het frame vanaf de voorvork direct naar beneden afbuigt om daarna terug te buigen waar het een soort van voetplank creëert. Een voorbeeld hiervan is hier rechtsonder afgebeeld in figuur 3. Wat opvalt bij de ontwerpen die op dit moment op de markt zijn is dat men bij het ontwerpen er vaak voor heeft gekozen om zo min mogelijk onderdelen te gebruiken. Er zijn vaak geen accessoires aanwezig, en er wordt geprobeerd het gewicht zo laag mogelijk te houden. Dit om er voor te zorgen dat een kind zich zo gemakkelijk mogelijk met de loopfiets kan voortbewegen en het de fiets kan optillen als dat nodig is.

Er zijn veel verschillende soorten loopfietsen te vinden op de markt. Loopfietsen verschillen in materiaal bijv. van hout of van ijzer, verschillende kleuren en thema’s, fietsen met 2, 3 of soms zelfs 4 wielen. De nieuwste loopfietsen zijn meestal minimalistisch en worden gemaakt van hout. Deze loopfietsen bestaan uit zo weinig mogelijk onderdelen en er kan dus ook weinig aan kapot gaan. Deze aspecten hebben eigenlijk allemaal een functie, maar er zijn ook enkele loopfietsen die speciaal ontworpen zijn in de vorm van een ander voertuig om de doelgroep aan te spreken. Zoals bijvoorbeeld de loopfiets in de vorm van een motorfiets die hiernaast is afgebeeld in figuur 6.

Figuur 2 Loopfiets merk Kettler Afgebeeld is een loopfiets waar het frame bovenop de voorvork begint en naar de achteras toeloopt. Bron: http://www.loopfietsen.nl/kettler/speedy10-inch-prinses-p-160.html

Figuur 3 Een loopfiets van het merk Puky Afgebeeld is een loopfiets waar het frame vanaf de voorvork gelijk naar beneden loopt en zo een voetplank creëert. Bron: http://www.loopfietsen.nl/puky/starterblauw-p-3.html

Figuur 6 Motorfiets Een loopfiets gevormd naar een motorfiets Bron: http://www.leukstespeelgoedwi nkel.nl/fiets-enauto/&docid=didZZrk6EZyG5M

2.5 Veiligheid Om de veiligheid te verhogen zie je dat er op dit moment verschillende elementen aan de loopfiets zijn toegevoegd. Een rem Een kind met een loopfiets kan een aardige snelheid behalen en zal soms genoodzaakt zijn om te remmen voor een onverwacht obstakel. Van de ontwerpen op de markt heeft een minderheid echter ook daadwerkelijk een rem op de loopfiets gemonteerd. Bij de ontwerpen die een rem hebben gemonteerd zie je dat ze allemaal een achterrem op de loopfiets hebben. Vermoedelijk omdat kinderen nog niet altijd een rem correct weten te gebruiken en men zo wil voorkomen dat het voorwiel blokkeert, en het kind voorover vliegt. Veiligheidshandvatten Deze handvatten zitten op het stuur bevestigd om te voorkomen dat de handen van het stuur afglijdt. Een voorbeeld is hier rechts gegeven in figuur 4. Een stuurbegrenzer Deze begrenzer beperkt de draaihoek van het stuur, hierdoor kan het stuur niet dwars op de weg komen te staan. Als dit wel zou kunnen zou het kind bij een val het stuur in zijn of haar buik kunnen krijgen. Dubbele wielen Deze wielen verhogen de stabiliteit van de loopfiets. De extra stabiliteit verkleint de kans dat het kind met de loopfiets omvalt. Dubbele wielen worden voornamelijk Gemonteerd op loopfietsen voor zeer jonge kinderen en mensen met een handicap. Rechts (in figuur 5) een voorbeeld van een loopfiets met dubbele wielen.

Figuur 4 Veiligheidshandvat Een handvat met een verbreding aan het einde die voorkomt dat de hand van het stuur kan glijden. Bron: http://www.driewielers.nl/imag es/driewieler_kettler_toptrike_ air_fly_8849200_veiligheidshandvat.jpg

2.6 Het Gebruiksgemak De loopfietsen zijn op dit moment zo licht mogelijk gemaakt zodat het kind zich gemakkelijk met de loopfiets kan voortbewegen. Ook is de loopfiets zo makkelijk op te tillen en te verplaatsen. Daarnaast zijn op verscheidene ontwerpen om zadel en stuur in hoogte te verstellen. Dit om er voor te zorgen dat kinderen van verschillende lengtes en maten allemaal zo goed mogelijk op de loopfiets passen. Ook zijn er een aantal loopfietsen uitgerust met een standaard zodat deze gemakkelijk weg te zetten is zodra het kind met de loopfiets klaar is.

Figuur 5 Dubbele wielen Een loopfiets met dubbele wielen van het merk Puky. Bron: http://www.loopfietsen.nl /puky/pukylino-blauw-p28.html

2.7 conclusie uit marktonderzoek Uit dit marktonderzoek kan geconcludeerd worden dat er op dit moment op de markt nog (vrijwel) niets beschikbaar is voor onze doelgroep. De aanwezige producten zijn allemaal gericht op een doelgroep van kinderen in de peuterfase, of op een doelgroep van mensen met een handicap. De ontwerpen die er zijn, zijn zo licht mogelijk gemaakt. Dit om het de kinderen makkelijk te maken de loopfiets voort te bewegen. Verder zijn er verscheidene veiligheidsmaatregelen die mogelijk toegepast kunnen worden. Vormgeving is voor een groot deel afhankelijk van de functies. Hieruit volgen nog geen concrete eisen. Wel zijn er wensen uit af te leiden:  De loopfiets moet zo licht mogelijk zijn.  De loopfiets zal een (aantrekkelijke) kleur moeten krijgen.

3. Doelgroeponderzoek (specifieke eisen en wensen van doelgroep) Om goed in beeld te krijgen van wat de doelgroep wil aan functies, accessoires en vormgeving betreft de loopfiets is onder de doelgroep een enquête opgestelt. (De oningevulde enquête is terug te vinden in bijlage 1). Uit de enquête zijn verschillende eisen en wensen van de doelgroep naar voor gekomen. De enquête is door de groepen 7 en 8 van basisschool St. Catharina in Haastrecht ingevuld. Er is gebleken dat de kinderen vooral een loopfiets willen die ze naar eigen gebruik kunnen toepassen. Het zadel op de loopfiets zal zo veel mogelijk naar een ieders hoogte moeten kunnen worden aangepast. Gebruik van kleur is iets dat de kinderen veelvuldig aankaarten in de enquête. De fiets moet door de kleuren zowel stoer als vrolijk ogen. Ook kwam de wens naar voren voor een aantal attributen die op de fiets gemonteerd moeten worden:  Verlichting  Een bel  Een toeter  Veringen. (Zowel op de voorvork als onder het zadel.)  Een zeer comfortabel zadel. Andere dingen die kinderen graag op de loopfiets willen zien zijn een karretje om achter de loopfiets te bevestigen, zodat ze daar spullen in kunnen stoppen en deze gemakkelijk kunnen vervoeren. En een extra zadel op de loopfiets zodat ze samen met een vriendje of vriendinnetje op de loopfiets kunnen. Daarnaast waren er ook een aantal zeer fantasierijke ideeën die de kinderen in de enquête naar voren brachten. Dit zijn ideeën die echter niet, of zeer moeilijk, te realiseren zijn. Enkele voorbeelden:  Een flinke turbo op de loopfiets.  Een tv en radio op de fiets.  Een motor, zodat de kinderen zelf niet meer hoeven te lopen.  Een gehele cabine op de fiets waar het kind in plaats kan nemen.

3.1 Conclusie uit doelgroeponderzoek Naast enkele niet te realiseren ideeën, komen er uit het onderzoek ook enkele suggesties naar voren die zeer zeker gebruikt kunnen worden. Een van de belangrijkste hiervan is het kleurgebruik voor de loopfiets. Hoewel de kinderen geen specifieke kleuren noemden gaf de meerderheid wel aan dat het vrolijke en stoere kleuren moesten zijn. Daarnaast gaven de kinderen enkele goede suggesties voor accessoires die op de loopfiets gemonteerd kunnen worden. Uit dit onderzoek is één concrete eis af te leiden:  Het zadel van de loopfiets moet in hoogte verstelbaar zijn Ook komen uit het onderzoek enkele wensen naar voren:  Een toeter of bel op de loopfiets  Een vrolijk / stoer gekleurde loopfiets

4. Analyse van het gaan en de loopfiets 4.1 het gaan Mensen bewegen zich voort door o.a. te wandelen. We spreken over ‘gaan’ als we in het dagelijkse leven het over wandelen hebben. Wanneer we over ‘lopen’ spreken bedoelen wij daarmee het rennen. Het ‘gaan’ kenmerkt zich door een fase waarin beide voeten aan de grond zijn, terwijl het ‘lopen’ deze fase mist, er is een zweeffase. In deze fase maken beide voeten geen contact met de ondergrond.

4.2 Fasen tijdens het gaan Om te kunnen analyseren wat we nou precies doen tijdens het ‘gaan’ is het belangrijk dat we weten wat de fasen zijn tijdens het gaan. 1. Heelstrike (hiel raakt de grond) HS 2. Flatfoot (voet staat plat op de grond) FF 3. Midstance (gewicht staat op standbeen) MS 4. Heel off (heel los van de grond) HO 5. Toe off (teen los van de grond) TO 6. MidSwing (zwaaien van het been) MSW Deze fasen staan hieronder afgebeeld in figuur 7.

Figuur 7 Fasen in het “gaan”. Een afbeelding van de verschillende fasen van het gaan. Hs: Heelstrike. De hiel van de voet komt op de grond. FF: Flatfoot. De voet staat plat op de grond. MS: Midstance. Het gewicht van het lichaam is boven de voet geplaatst. HO: Heel off. De hiel komt los van de grond. TO: Toe off. De tenen komen los van de grond. MSW: Midswing. De voet is halverwege de zwaaibeweging. Bron: https://eduweb.hhs.nl/~bergwandelen/images/onderzo ek-tekst_clip_image002.jpg

Tijdens het analyseren spreken we over een stap en over een schrede. Een stap is een gang beweging vanuit 1 been bijv. ‘een rechter stap’. Wanneer je 2 stappen maakt, spreek je over een schrede. Een linkerschrede start wanneer je linker voet ‘Toe Off’ maakt en bestaat vervolgens een rechter stap en vervolgens uit een linkerstap. Een rechterschrede start wanneer je rechter voet ‘Toe Off’ maakt en bestaat vervolgens als uit een linker stap en een rechter stap. Een schede start en eindigt met een ‘Toe Off’ moment.

4.3 steun- en zwaaifase Een schrede bestaat uit 2 fasen, een steunfase en een zwaaifase. Tijdens het ‘lopen’ heb je ook nog een zweeffase. Tijdens het gaan, is er een moment waarop beide voeten de grond raken, dit steunvlak noemen we een ‘steunvlak tijdens een bipedale fase’. Wanneer er 1 voet contact heeft met de grond spreken we over een ‘steunvlak tijdens een unipedale fase’

Figuur 8 De schrede De stap, schrede, steunfase en bipedale fase afgebeeld. Bron: https://eduweb.hhs.nl/~bergwandelen/images/onderzoek-tekst_clip_image004.jpg

4.4 De loopfiets en het gaan Het gaan op een loopfiets hoeft niet te verschillen met het gaan in het algemeen. Je kan namelijk ‘normaal lopen met een fiets tussen je benen’, dit is echter niet de reden waar een loopfiets voor is gemaakt. Op de volgende website kan je goed zien hoe het kind in een paar stappen het door krijgt http://www.youtube.com/watch?v=_wcs6gBU470 Wanneer je de functies van een loopfiets optimaal gebruikt zijn er duidelijke verschillen zichtbaar ten opzichte van het normale gaan. Het normale stapritme is sneller dan het ritme van de stappen op een loopfiets. Vanwege de wielen heb je minder stappen nodig om een bepaalde snelheid te behalen. Ook is er een zweeffase. Tijdens een zweeffase is er geen enkele voet aan de grond, zie figuur 9.

4.5 Conclusie uit ganganalyse Op een loopfiets is er sprake van lopen dat in zekere mate overeenkomt met het gewone lopen. Met als grote verschil dat de stapfrequentie lager is bij het lopen met een loopfiets en dat bij een hogere snelheid een bipedale zweeffase ontstaat. Dit betekend dat de loopfiets de gebruiker niet zo mag hinderen dat er een hiervan afwijkend looppatroon ontstaat. Uit de analyse van het gaan zijn de volgende eisen en wensen af te leiden: Eisen: 

Figuur 9 Zweeffase Beide voeten van de man zijn hier van de grond. Op dit moment is er sprake van een zweeffase. Bron: http://www.youtube.com/watch?v=LvtCn 7WU0W8

De voeten mogen tijdens het lopen niet gehinderd worden door onderdelen van de loopfiets.

5. De ergonomisch juiste afmetingen Bij berekeningen aan antropometrische data is er van uit gegaan dat 95% van de doelgroep de loopfiets moet kunnen gebruiken. Onder de overige 5% zullen uitzonderingen vallen. Om te voorkomen dat de fiets ook geschikt moet zijn voor de extremen, in verband met vervaardigen van ontwerp en gebruiksvriendelijkheid, is er voor gekozen om deze 5% buiten beschouwing te laten. Bij alle berekeningen wordt er gerekend met p2,5 en p97,5, zo wordt de kleinste 2,5% en de grootste 2,5% niet meegeteld.

5.1 Hoogte zadel Bij het berekenen van de zadel hoogte zijn de volgende aspecten van belang;  De lengte van het boven en onderbeen bij P2,5 en P97,5  De heup hoek bij het lopen  De staplengte bij P2,5 en P97,5 Als de beenlengtes en de heup hoek bekend zijn kan de zadelhoogte gemakkelijk berekend worden. Deze berekeningen zijn te vinden in bijlage 2. Heup hoek: Uit onderzoek door Jessica Cordero, Injin Lee en Shelly Solem (1999) is gebleken dat bij een kind tijdens het gaan de maximale hoek ten opzichte van de romp 201 graden bedraagt bij anteflexie en 163 graden bij retroflexie. Dit betekent dat:  De hoek van de heup bij anteflexie ten opzichte van het torso 201 graden bedraagt.  De hoek van de heup bij anteflexie ten opzichte van de loodrechte lijn op de ondergrond 21 graden bedraagt.  De hoek van de heup bij retroflexie ten opzichte van het torso 163 graden bedraagt.  De hoek van de heup bij retroflexie ten opzichte van de loodrechte lijn op de ondergrond 17 graden bedraagt.

Figuur 10 Heuphoek Figuur ter illustratie van de berekening van de staplengte en zadelhoogte. H1: Heuphoek bij anteflexie H2: Heuphoek bij retroflexie Beenlengte ?: Staplengte

In tabel 1 zijn de uitkomsten van de berekeningen en de benodigde gegevens af te lezen. Voor de berekeningen zie bijlage 2. Tabel 1

Samengevat Lengte bovenbeen Lengte onderbeen Totaal beenlengte (1.58) lengte schede Stap lengte Loop hoek Zadelhoogte

P 2,5 336 mm 352 mm 713 mm 1127 mm 563 mm 30⁰ 666 mm

P97,5 486 mm 469 mm 956 mm 1511 mm 755 mm 30 ⁰ 892 mm

5.2 Afstand van het stuur tot het zadel De zadel pen wordt schuin gemonteerd. Op het moment dat het zadel op een hogere stand wordt gezet wordt zo ook de afstand van zadel tot stuur groter. Wanneer een kind namelijk langere benen krijgt zal het ook langere armen krijgen. In de praktijk bleek deze constructie echter niet mogelijk bij dit prototype. Voor de berekeningen en discussie zie bijlage 2.

5.3 Stuurmaten De maten van het stuur zijn berekend aan de hand van schouderbreedte en handbreedte. De breedte van het stuur is schouderbreedte van p97,5 plus de handbreedte van p97,5. De breedte van de handvatten is berekend aan de hand van de p2,5. Voor de berekeningen zie bijlage 2.

5.4 Conclusie van de ergonomische afmetingen Eisen:    

Zadel moet in hoogte verstelbaar zijn tussen 666 en 892 mm Breedte van het stuur moet 470 mm bedragen. Breedte van de handvatten moet minimaal 85 mm bedragen. Stuurhoogte ten opzichte de grond 880 mm

6. De stabiliteit Een loopfiets hoeft natuurlijk uit zichzelf niet zo stabiel te zijn als een normale fiets. Je kunt namelijk je voeten aan de grond zetten om evenwicht te houden. Het is echter wel van belang dat de loopfiets tijdens de zweeffase niet zomaar gaat slingeren. De stabiliteit van een fiets is voornamelijk afhankelijk van de voorvork. De voorvork wordt onder een bepaalde hoek geplaatst en buigt voor de as met een bepaalde hoek af wat er voor zorgt dat de fiets bij wijze van spreken vanzelf recht door wil. Zie Figuur 11.

Figuur 11 Stabiliteit loopfiets Blauwe lijn: middelpunt wiel Rode lijn: verlengde voorvork

Om welke hoeken het precies gaat is erg lastig te berekenen. Wel is bekend dat; hoe verder (in bovenstaande afbeelding) de rode lijn voor het middelpunt van het wiel de grond raakt, hoe stabieler de fiets. Om te sturen zou je in dit geval namelijk een beetje gewicht over dit middelpunt heen moeten brengen. Om te voorkomen dat de fiets te stabiel wordt en er dus te veel gewicht over het middelpunt heen gebracht moet worden, mag de rode lijn niet te ver voor het middelpunt vallen. Om te voorkomen dat je alsnog met de loopfiets omvalt, zou er voor gekozen kunnen worden om drie of vier wielen te monteren in plaats van twee. Dit zou echter ten koste gaan van de wendbaarheid van de fiets en stimuleert het kind niet meer om zijn evenwicht te houden.

7. De draaicirkel 7.1 Inleiding bij de draaicirkel Een zeer belangrijke eigenschap van de loopfiets is de draaicirkel. De draaicirkel bepaalt in grote mate het gebruiksgemak van de loopfiets in een bepaalde omgeving. In krappe ruimten zal een loopfiets met een grote draaicirkel niet goed kunnen omdraaien. Dit betekend dat de loopfiets in dergelijke ruimten niet goed te gebruiken is.

7.2 Het bepalen van de draaicirkel Voor het bepalen van de maximale draaicirkel van de loopfiets is gebruik gemaakt van verschillende criteria. Allereerst is er gekeken naar het gebruikersscenario. Waar, door wie, en hoe zal de fiets gebruikt worden? De fiets is bestemd voor kinderen in de leeftijden van 9-12 jaar. Deze zullen de fiets gebruiken om het huis, in de tuin, op het schoolplein en op straat met vriendjes. De fiets moet hier zo wendbaar als nodig is zijn. Om dit te realiseren zal de loopfiets in de gemiddelde tuin om moeten kunnen draaien, door smalle steegjes heen kunnen draaien en op de stoep de bocht om kunnen. Figuur 12 Omdat de loopfiets al deze bochten zal moeten Draaicirkel kunnen maken zal de draaicirkel van de loopfiets De draaicirkel van een fiets afgebeeld. De as van de draaicirkel licht op het punt waar de lijn vanuit de as van het voorwiel loodrecht op de richting van het voorwiel niet groter mogen zijn dan benodigd is om de samenkomt met de lijn vanuit de as van het achterwiel loodrecht op het achterwiel. krapste van deze bochten te kunnen maken. Er is aan genomen dat de breedte van een gemiddelde tuin 5 tot 7 meter bedraagt. Omdat er in de tuin ook sprake zal zijn van enige beplanting zal er uiteindelijk ruimte zijn voor een draaicirkel van ongeveer 3 meter. Aangezien de loopfiets in enkele gevallen ook zal moeten kunnen omdraaien op het terras is ook hier rekening mee gehouden. Na enkele metingen is geconstateerd dat de diepte van de kleinere terrassen zo tussen de 2,5 en 4 meter ligt. Om ook in krappe steegjes met de loopfiets uit de voeten te kunnen is na metingen gebleken dat de fiets daar een minimale 90 graden bocht moet kunnen maken van 1,25 meter. Dit leidt tot een draaicirkel van 2,5 meter.

7.3 Conclusie uit het bepalen van draaicirkel Hieruit kan worden geconcludeerd dat wanneer er wordt gekeken naar waar de loopfiets gebruikt zal worden dat men rekening houdend met de beschikbare ruimten uitkomt op een maximale draaicirkel van 2,5 meter. Eisen:  De loopfiets heeft een maximale draaicirkel van 2,5 meter.

8. De plaats van de wieltjes Voor het bepalen van de lengte tussen de wielen is er naast de maximale draaicirkel ook gebruik gemaakt van een maximale hoek waaronder het stuur mag staan. Deze maximale stuurhoek is vastgelegd op 45 graden in beide richtingen. In totaal 90 graden dus. Dit om er voor te zorgen dat het stuur tijdens het rijden niet zo gedraaid kan worden dat het dubbel slaat, wat tot gevolge heeft dat het kind met de loopfiets zal vallen. Ook zorgt deze maximale stuurhoek er voor dat het stuur niet zo snel in de buik van het kind kan komen. Voor de berekeningen van de afstand tussen de wieltjes zie bijlage 2. Uit deze berekeningen is gebleken dat de afstand tussen voor- en achterwiel een maximale afstand van 880 mm mag bedragen.

8.1 Conclusie over plaats van de wieltjes Door het bepalen van de maximale draaicirkel en stuurhoek is er dus gekomen tot een afstand van 880 millimeter as tot as. Eisen:  De afstand van wielas tot wielas bedraagt 880 mm.  Het stuur mag maximaal 45graden naar links en maximaal 45 graden naar rechts draaien.

9. De veiligheid van een loopfiets 9.1 Inleiding bij de veiligheid van een loopfiets Voor bijna alle producten op de mark bestaat er tegenwoordig een keurmerk voor de veiligheid. Zo ook voor de loopfiets dit is de CE-markering. Wanneer een loopfiets dit keurmerk heeft voldoet de fiets aan alle Europese eisen die in de Europese wet staan.

9.2 Veiligheid en materiaal Loopfietsen zijn in verschillende materialen verkrijgbaar. Het grootste verschil betreft weersbestendigheid en stevigheid van de fiets. Houten loopfiets De houten loopfiets heeft rubber banden en lijkt wat minder op een gewone fiets. Er zitten geen remmen op, de kinderen remmen met de voeten. Met rubberen banden kan je op meerdere ondergronden rijden zonder dat je vast komt te zitten. Wel is de houten fiets minder veilig door het ontbreken van de remmen. Als een kindje eenmaal snelheid heeft is het lastig voor een kind om weer tot stilstand te komen. Aluminium loopfiets Een metalen of aluminium loopfiets lijkt meer op een gewone kinderfiets, maar dan zonder trappers. Je kunt kiezen voor een loopfiets met of zonder handrem. Deze fiets zal veiliger zijn dan een houten fiets door de handremmen. Omdat het kind leert omgaan met de handrem is straks de overgang van loopfiets naar gewone fiets makkelijker. Kunststof loopfiets Er zijn ook kunststof loopfietsjes. Dit zijn lichtgewicht fietsjes en wegen maar zo’n 3,2 kilo. Dit is voor een kindje makkelijk voort te bewegen door het lage gewicht. En houd de fiets dus makkelijker rechtop. Deze fietsjes zijn meestal gemaakt voor de kleinste kindjes. Vooral de aluminium, metalen en kunststof fietsjes hebben vaak handvatten. Dit is wel goed te begrijpen want wanneer deze materialen nat worden door bijvoorbeeld zweet handen krijg je een heel glad stuur. Op deze manier kan een kind met zijn handen van het stuur glijden en vallen. Bij de houten fietsen is dit een stuk minder want hout word een stuk minder glad. Je ziet veel verschil in de zadels. Bijna elk zadel heeft een andere vorm. Bij sommige zadels zit je als het ware in het zadel en bij andere zadels erop. Als het zadel een holle vorm heeft zak je als het ware in het zadel en zit je steviger op de fiets. Dit is meestal bij de aluminium, metalen en kunststof fietsjes het geval. Bij de meeste houten fietsjes is het gewoon een plat houten plaatje waar je op zit. Dit is vaak ook nog eens een glad houten plaatje. Wanneer een kindje met snelheid door de bocht gaat heeft hij kans om helemaal naar de zijkant of zelf helemaal van het zadel af te glijden.

9.3 Conclusie uit veiligheidsonderzoek De fiets zal voornamelijk gemaakt worden van hout. Dit is wat zwaarder materiaal dan aluminium en kunststof, maar omdat de kinderen ouder zijn is dat geen probleem. Hout is makkelijk te bewerken en goedkoop materiaal. Voor de veiligheid is gekozen om een zadel van een één wieler te monteren. Dit zadel ondersteunt goed aan de voor en achterkant en belemmert niet de beweging van het zwaaiende been.

10 Lijst van eisen en wensen 10.1 Eisen          

De voeten mogen tijdens het lopen niet gehinderd worden door onderdelen van de loopfiets. Het zadel is verstelbaar tussen 666 en 892 mm. Stuur breedte moet 470 mm bedragen. De handvatten van het stuur moeten minimaal 85 mm breed zijn. Stuur hoogte ten opzichte de grond 880 mm. De loopfiets heeft een maximale draaicirkel van 2,5 meter. De afstand tussen de wielassen bedraagt 880 mm Het stuur mag maximaal 45 graden naar links draaien en maximaal 45 graden naar rechts draaien. Het zadel van de fiets moet zijn als dat van een één wieler. De fiets moet voornamelijk uit hout bestaan.

10.2 Wensen    

De loopfiets moet zo licht mogelijk worden. (tilbaar voor een kind van 9 jaar) De loopfiets zal een (aantrekkelijke) kleur moeten krijgen. Een toeter op de loopfiets. Een bel op de loopfiets.

11 Ontwerp Na brainstormen en het uitwerken van de ideeën zijn er verschillende concepten gemaakt. Deze concepten zijn getoetst aan de eisen en wensen die gesteld zijn aan de loopfiets. Hieruit zijn er drie concepten over gebleven. Deze zijn uitgewerkt, uiteindelijk is het ontwerp hieronder het definitieve ontwerp geworden. Voor verschillende ontwerpen, schetsen en morfologische kaart zie bijlage 3.

12 Evaluatie Om het prototype te evalueren is het prototype getest. Testprotocol loopfiets. Om een goed beeld te krijgen van de test worden er proefpersonen gebruikt die variëren in lengtes, gewicht en leeftijd (9 t/m 12 ). Dit is om de stevigheid, wendbaarheid en verstelbaarheid te testen bij de leeftijdscategorie waarvoor de loopfiets ontworpen wordt. Doel van de test: Kijk of er geen grote fouten zijn gemaakt tijdens analysefase, ontwerpfase en berekeningen. Verder wordt er gekeken of constructie en materiaal stevig genoeg zijn. Ook is belangrijk te weten of de fiets goed instelbaar is voor verschillende personen en of de fiets wendbaar genoeg is. Tijdens de test wordt bepaald of de fiets voldoet aan de minimum vereisten. Minimum vereisten:       

De fiets moet stevig genoeg zijn. De kinderen moeten comfortabel op de fiets passen. De fiets moet het parcours zonder problemen kunnen afleggen. De fiets moet een draaicirkel van max 2,5 meter bedragen. Zadel moet verstelbaar zijn tussen minimaal 670mm en maximaal 900 mm. De stuurbegrenzing moet op 45° aan beide kanten staan dus bij elkaar op 90°. Is het materiaal (2.5 cm) MDF moet stevig genoeg zijn.

Insluitcriteria: - Test personen moeten tussen de 9 en 12 jaar oud zijn - Er moet verschil zijn in gewicht - Verschil in lengte wat een variatie heeft tussen p2,5 en p97,5 Benodigdheden: Een terrein waar getest kan worden, pionnen voor het parcours, proefpersonen die variëren in lengte en gewicht en een vragenlijst voor de proefpersonen. Plan van aanpak:

De test wordt zo uitgevoerd dat alle onderdelen in één parcours getest wordt. Iedere testpersoon moet 2 keer op de loopfiets het parcours 2 keer afleggen. Eerst legt de kleinste/lichtste persoon het parcours met de loopfiets af. Vervolgens wordt opgebouwd naar de grootste/ zwaarste. Dit wordt gedaan door tien personen om zo veel mogelijk resultaten te krijgen. Na de test krijgen de proefpersonen een vragenlijst waarop staat met vragen over de loopfiets.

Vragenlijst met uitslag: is ingevuld door alle proef personen, hieronder volgen de meest naar voren gekomen antwoorden en het gemiddelde van de ervaringen. Zie bijlagen voor alle uitslagen. Vragen: Voelde de fiets stevig aan?

Ja

Nee

Mening De fiets tonde geen gebreken met het teseten.

Zat je comfortabel op de fiets?

Uit de vragenlijst die de leelnemers hebben ingevuld blijkt dat de fiets fijn gen lekker zit. Voor de kleinste deelnemer was het zadel nog te hoog.

Heb je het parcours zonder problemen afgelegd?

Ja, zeker nog echtera onderdelen. Heuvel op en af, door plassen hen en gewoon rechtdoor zo snel mogelijk met de fiets.

Heb je de pionnen aangeraakt terwijl je het parcours uitliep?

de fiets was wendwaar genoeg om het genomen parcoer zonder problemen af te leggen.

Toen je op de fiets zat, kon je toen goed met je voeten op de grond komen, en kon je ook goed afzetten? Stonden je armen confortabel bij het gaan met de loopfiets?

Voor bijna alle proef personen was dit voldoende. Allen voor de kleinste 9 jaarige was dit lastiger. Het zadel stont toch iets te hoog

Beschrijf de fiets in een woord.

De worden als Grappig, Goed en Top waaren de meest omscheven worden. Dit is dus zeer positief!

Het stuur lag goed in de handen.

Door alle proefpersonen is het onderstaande deelnemersformulier ingevuld. Hieronder het formulier met de gegevens van het kleinste en grootste kind. Zie bijlage voor alle gegevens.?

Deelnemersformulier. Invullen door ons. Geslacht.

Jongen

Meisje

Lengte.

1.39 m

1.63 m

Leeftijd.

9 jaar

11 jaar

Gewicht.

29 kg

49 kg

13 Voldoening aan eisen en wensen: Eisen 

De voeten mogen tijdens het gaan niet gehinderd worden door onderdelen van de loopfiets.

Voldoet aan eis



Het zadel is verstelbaar tussen 660 en 890 mm.

Is verstelbaar van 660 tot 870 mm. Voldoet op 20 mm na aan de gestelde eis.



Stuur breedte moet 470 mm bedragen

Is 480 mm voldoet op 10 mm na aan eis.



Stuur hoogte ten opzichte de grond 88

Is 88 cm. Voldoet aan de gestelde eis



De loopfiets heeft een maximale draaicirkel van 2,5 meter.

Voldoet aan de gestelde eis



De afstand tussen de wielassen bedraagt 88 centimeter.

Voldoet aan de gestelde eis



Het stuur mag maximaal 45 graden naar links draaien en maximaal 45 graden naar rechts draaien.

Wensen  De loopfiets moet zo licht mogelijk worden.

Voldoet aan de gestelde eis

Is voldoende wendbaar voor kinderen



De loopfiets zal een (aantrekkelijke) kleur moeten krijgen.

Voldoet aan eis



Een toeter op de loopfiets

Is een mogelijke optie voor eindproduct



Een bel op de loopfiets

Is een mogelijke optie voor eindproduct

14 Aanbevelingen:

De loopfiets die nu is gemaakt is een prototype. Voor kinderen is de fiets stevig genoeg maar het kan wel is voorkomen dat bijvoorbeeld de vader van het kind ook even op de fiets gaat zitten. Bij de test is gebleken dat de fiets begint te kraken als en volwassen persoon op de fiets gaat zitten. Waarschijnlijk komt dit omdat de zadel pen van mdf is gemaakt en niet stevig genoeg is. Om het eindproduct stevig genoeg te maken zou de zadel pen dus van ander materiaal gemaakt moeten worden.

Ook is het mogelijk om aan het eindproduct extra features toe te voegen om te voldoen aan de eisen en wensen van de kinderen. Hierbij kunt u denken aan een bijvoorbeeld een toeter of een bel.

15 Literatuurlijst Hoogenkamp, G. Eene halve eeuw wielersport ,1917 Lessing, Hans-Erhard. Karl Drais – zwei Räder statt vier Hufe, Braun Verlag, Karlsruhe, 2010

Snijders, C.J., Nordin, M., Frankel, V.H. Biomechanica van het spierskeletstel, grondslagen en toepasssingen, 1e druk, Lemma, Utrecht, 1995 Ganganalyse Beschikbaar: http://www.fysiotherapieadvies.nl/ganganalyse/ Reader 2008 – 2009 Trainingsleer ROC Mondriaan opleiding Sport en Bewegen

Van de Greef, Geja (2009). Waar let je op bij de aanschaf van een loopfiets? Beschikbaar: http://auto-en-vervoer.infonu.nl/fietsen/40913-waar-let-je-op-bij-de-aanschaf-vaneen-loopfiets.html Cordero, Jessica & Lee, Injin & Solem, Shelly (1999). Biomechanical comparison of immature and mature gait. Beschikbaar: http://www.umich.edu/~mvs330/w98/childgait/results2.html, 2012, 20 September.

Bijlagen Bijlage 1: Enquête Vraag Welke kleuren vind je mooi (noem er 3)

Wat voor dingen moet er volgens jou op een loopfiets zitten? Bijv. bel.

Moet de fiets off-road kunnen? (off-road, door gras en grond)

Meerdere kleuren? (ja of nee?) Mag de fiets er stoer uitzien? (ja of nee?) Wat zou jij toevoegen aan een bestaande loopfiets?

Wat zou je willen veranderen aan bestaande loopfietsen?

Maak een tekening van jou droomloopfiets

Antwoord ……………………. ……………………. ……………………. ……………………. ……………………. ……………………. ……………………. …………………….

……………………. …………………….

……………………. ……………………. …………………….

……………………. ……………………. …………………….

Bijlage 2: Berekeningen Maat bovenbeen (bil tot knieholte): Gemiddelde: 424 Sd: 32 Z-waarde: 1.96 P2,5 = 424 – 1.96 * 32 = 361.28 P97,5: 424 + 1.96 * 32 = 486.72 Maat onderbeen (knieholtehoogte): Gemiddelde: 411 Sd: 30 Z-waarde: 1.96 P2,5 = 411 – 1.96 * 30 = 352.2 P97,5= 411 + 1.96 * 30 = 469.8 Maat gehele been: P2,5 = 361.28 + 352.2 = 713.48 P97,5 = 486.72 + 469.8 = 956.52

Berekeningen voor de staplengte Beenlengte P2,5 + Sin(H2) = ? / Beenlengte P2,5 => Sin(21) = ? / 713.48 + Sin(17) = ? / 713.48 => ? = Sin(21) * 713.48 = 255.6883646 + ? = Sin(17) * 713.48 = 208.6013639 => 255.6883646 + 208.6013639 = 464.2897285 Staplengte P97,5 = Sin(H1) = ? / Beenlengte P97,5 + Sin(H2) = ? / Beenlengte P97,5 => Sin(21) = ? / 956.52 + Sin(17) = ? / 956.52 => ? = Sin(21) * 956.52 = 342.7861111 + ? = Sin(17) * 956.52 = 279.659383 => 342.7861111 + 279.659383 = 622.4454941 Staplengte P2,5 ≈ 464 Staplengte P97,5 ≈ 622 Zadelhoogte: P2,5: 255.7^2 + ?^2 = 713.48^2 ? = 666.09 P97,5: 342.7^2 + ?^2 = 956.52^2 ? = 892.2

Stuurmaten Berekenen van stuurbreedte Breedte stuur = schouder breedte + handbreedte P97,5 : 390,08 + 80,08 = 470,16 mm P2,5 : 299,92 + 61,2 = 361,12 mm

Breedte stuur zonder handvatten > p2,5 schouder breedte = 299,92 mm Breedte handvatten = p 97,5 breedte grootste stuur – 299,92 = 170,24 : 2 = 85,12 mm Breedte stuur = 299,92 + 2x85,12 = 470 mm

Diameter stuur berekenen Gripomvang p2,5 > bij grotere gripomvang kan de kleinste 9 jarige het stuur niet stevig genoeg vasthouden. Gripomvang p2,5 = 85,44 mm Omvang = 2πr R = omvang :2π > r = 85,44 : 2π = 13,6 mm Diameter = 2r = 13,6 x 2 = 27,2 mm

Berekenen afstand stuur>zadel (op middelste stand zadel) Gem armlengte = (p2,5+p97,5):2 (504,96+697,04):2 = 601 mm Verdelen in boven en onderarm ongeveer gelijk : 601:2 = 300,5 mm Sin (65⁰) = O :300,5 O = sin(65⁰) x 300,5 O = 272,3 L = 2xO = 2 x 272,3 = 544,7 R = gem ruglengte (schouderhoogte zittend)= (Rp2,5+Rp97,5):2 = (414,36+548):2=481,18 mm Sin (65⁰) = x : R = x : 481,18 X = sin (65⁰) 481,18 X = 435,0 mm Cos (65⁰) = y1:R=y1:481,18 Y1 = cos (65⁰)481,18 Y1 = 203,4 mm X2 + y22 = L2 124,52 + y22 = 5442 Y22 = 5442 – 124,52 Y22 = 280185,75 Y2 = wortel (ans) Y2 = 50 cm Stuurhoogte berekenen Hoogte van het stuur is gelijk aan hoogste stand van het zadel. Zo zal de kleinste 9 jarige wat meer recht op zitten maar zal voor de grootste 12 jarige het stuur niet lager zijn dan het zadel, wat kan zorgen voor rugklachten en grote belasting van de polsen. Hoogste stand zadel = 892,2 mm (t.o.v. grond) F = hoogte stuur – straal wiel F = 892,2 – 262,5 =628,7 mm Lengte stuur tot onderkant voorvork = voorvork + 2x dikte driehoek + afstand tussen driehoeken + houder stuur Cos (45⁰) = lengte stuur tot onderkant voorvork : f Lengte stuur tot onderkant voorvork = cos (45⁰) x 628,7 Lengte stuur tot onderkant voorvork = 444,56 mm 444,56 = 288 + 2x5 + afstand tussen driehoeken + houder stuur Afstand tussen driehoeken + houder stuur = 146,56 mm Houder stuur (tot aan gat) = 146,56 :2 = 73,3 mm Afstand tussen driehoeken = 146,56 :2 = 73,3 mm

Zadel pen hoek De zadel pen wordt schuin gemonteerd. Op het moment dat het zadel op een hogere stand wordt gezet wordt zo ook de afstand van zadel tot stuur groter. Wanneer een kind namelijk langere benen krijgt zal het ook langere armen krijgen. Uitgaande van een lineair verband tussen groei in beenlengte en groei in armlengte is de volgende berekening gedaan:

Hoek α = hoek zadel pen met horizontaal (vloer) Tan α = verschil in zadelhoogte : verschil in armlengte Tan α = 226,11 : 187,08 α= tan-1 (226,11:187,08) α= 50⁰

Uit experimenten met dit model is echter gebleken dat dit idee alleen zou werken in het geval dat het stuur recht omhoog in hoogte verstelbaar zou zijn. Uitgaande van verstelbaarheid van het zadel en stuur in drie standen zou dit er als volgt uit zien:

In dit geval bestaat er een verband tussen verschil in armlengte en verschil in beenlengte. De vorm van de driehoeken blijft namelijk hetzelfde. Hoek α blijft dus ook altijd hetzelfde. Het probleem wat bij dit prototype naar voren kwam is dat hoek α niet gelijk blijft en er dus eigenlijk geen verband is. Het volgende is namelijk het geval:

Zoals te zien in de tekening verandert de vorm van de driehoeken en is er dus geen hoek α meer. Omdat deze uitkomst pas naar voren is gekomen toen het ontwerp van het prototype klaar was, is er voor gekozen om dit probleem buiten wegen te laten voor het prototype en mee te nemen naar het eindproduct. In het prototype is de zadel pen echter wel op 50 graden t.o.v. de grond geplaatst, wat de goede hoek zal zijn als het stuur in hoogte verstelbaar is.

Berekenen plaats van wieltjes Onderstaande formule is gebruikt om de afstand van as tot as te bepalen Sin (S) * r = A Waar: S = Stuurhoek R = Radius van de draaicirkel A = Afstand tussen de wieltjes. Het invullen van de gegevens in deze formule geeft het volgende: Sin (45) * 1.25 = 880 mm.

Bijlage 3

Verschillende ontwerpen

morfologische kaart

concepten per onderdeel