Título: INTEGRAÇÃO DO MÉTODO DE COLOCAÇÃO DIRETA NA ANÁLISE E OTIMIZAÇÃO DE EXERCÍCIOS COM FOCO NA CADEIRA EXTENSORA INERCIAL
Autoria de: Gabriel Souza de Oliveira
Orientação de: Wander Gustavo Rocha Vieira
Coorientação de: Sandro Fernandes da Silva
Presidente da banca: Wander Gustavo Rocha Vieira
Primeiro membro da banca: Sandro Fernandes da Silva
Segundo membro da banca: Belisario Nina Huallpa
Palavras-chaves: Reabilitação, Programação não linear, Colocação direta, Disco inercial, Otimização.
Data da defesa: 02/07/2026
Semestre letivo da defesa: 2026-1
Data da versão final: 06/07/2026
Data da publicação: 06/07/2026
Referência: Oliveira, G. S. d. INTEGRAÇÃO DO MÉTODO DE COLOCAÇÃO DIRETA NA ANÁLISE E OTIMIZAÇÃO DE EXERCÍCIOS COM FOCO NA CADEIRA EXTENSORA INERCIAL. 2026. 74 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica Bacharelado)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2026.
Resumo: O treinamento resistido com cargas inerciais tem se destacado como alternativa eficaz aos sistemas gravitacionais tradicionais, devido à carga dinâmica gerada pelos discos de inércia (flywheels). A eficácia desses exercícios depende não apenas do isolamento muscular, mas também de como a força é aplicada ao longo da trajetória do movimento, considerando as propriedades intrínsecas do músculo. Este trabalho tem como objetivo modelar de forma integrada o sistema perna-máquina de uma cadeira extensora inercial e otimizar a trajetória do movimento concêntrico, a fim de analisar a eficiência em gerar esforço muscular na musculatura do quadríceps. As equações de movimento do sistema acoplado, com um grau de liberdade, foram derivadas pelo Método de Kane, incorporando as propriedades fisiológicas da musculatura por meio das relações força??comprimento e força??velocidade, com base no modelo de Groote et al. (2016) implementado por meio do módulo physics.biomechanics da biblioteca SymPy. O problema de otimização de trajetória, formulado para minimizar o tempo da fase concêntrica, foi resolvido numericamente pelo Método da Colocação Direta, que converte o problema contínuo de controle ótimo em um Problema de Programação Não Linear (NLP). Foram avaliadas seis configurações de disco inercial, com momentos de inércia crescentes. Os resultados evidenciaram uma relação inversa entre potência mecânica e sustentação da tensão muscular discos de menor inércia produziram maior potência média (até 619 W) e menor trabalho total, enquanto discos de maior inércia reduziram a potência, mas aumentaram o trabalho mecânico, o impulso muscular e o tempo sob elevada tensão (até 68 da trajetória com força acima de 70 da força máxima). Conclui-se que menores inércias favorecem estímulos voltados à potência muscular, enquanto maiores inércias apresentam características mais favoráveis ao ganho de massa muscular, evidenciando o potencial da abordagem computacional proposta para a prescrição de treino baseada em fundamentos biomecânicos sólidos.
URI alternaviva: sem URI do Repositório Institucional da UFLA até o momento.
Curso: G032 - ENGENHARIA MECÂNICA (BACHARELADO)
Nome da editora: Universidade Federal de Lavras
Sigla da editora: UFLA
País da editora: Brasil
Gênero textual: Trabalho de Conclusão de Curso
Nome da língua do conteúdo: Português
Código da língua do conteúdo: por
Licença de acesso: Acesso aberto
Nome da licença: Licença do Repositório Institucional da Universidade Federal de Lavras
URI da licença: repositorio.ufla.br
Termos da licença: Acesso aos termos da licença em repositorio.ufla.br
Detentores dos direitos autorais: Gabriel Souza de Oliveira e Universidade Federal de Lavras
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