• Nie Znaleziono Wyników

Porównanie wózka aktywnego z wózkiem uniwersalnym

3. Koncepcja wózka aktywnego

3.2. Porównanie wózka aktywnego z wózkiem uniwersalnym

elektrycznym

Wózki inwalidzkie są stale ulepszane. Obecnie stanowią one obszerną i zróżnicowaną grupę produktów. Rodzina klasycznych wózków uniwersal-nych z napędem ręcznym jest przeznaczona głównie dla osób czasowo uza-leżnionych od wózka (rys. 8). Są one wyposażone w uchwyty do pchania przez osobę pomagającą, siedzisko jest szerokie (uniwersalne), a oparcie

Duże przednie k´ołka

Wystający podn´ożek Rama składana (krzyżakowa)

Wysokie osłony

boczne (boczki) Uchwyt do pchania

Wysokie oparcie Rozkład nacisk´ow na podłoże około 40% prz´od i około 60% tył

Rys. 8.Klasyczny w´ozek uniwersalny

32

i osłony boczne są wysokie, by zapewnić wygodę siedzenia. W ramie znaj-duje się mechanizm krzyżakowy umożliwiający jej łatwe złożenie, ale jedno-cześnie podnoszący jej masę i obniżający sztywność. Wózek ma stosunkowo duże opory toczenia i manewrowania.

Wózki z napędem elektrycznym wykorzystywane są przede wszystkim przez osoby o mocno ograniczonej sprawności ruchowej kończyn górnych.

Jest to obecnie najbardziej zaawansowana technicznie i jednocześnie naj-bardziej urozmaicona grupa wózków. Niektóre typy służą do poruszania się w trudnym terenie, na przykład na plaży. Pewna ich część jest wyposażona w dodatkowe udogodnienia oświetlenie, systemy do pionizacji lub podno-szone siedzisko. Wózki z napędem elektrycznym mogą być wykonane jako hybrydowe, tzn. możliwe do napędzania przez silnik lub samego użytkow-nika. Stosuje się w nich na przykład dołączany napęd elektryczny lub silniki tarczowe wbudowane w koła wspomagające napęd ręczny. W zależności od potrzeb można wypiąć koła napędzane i zamontować zwykłe, uzyskując w ten sposób wózek z napędem ręcznym.

Następuje szybki rozwój wózków napędzanych, wciąż konstruuje się nowe systemy zasilania i napędu oraz sterowania. Nierzadko wózki są wy-posażone w mikronapędy sterujące geometrią siedziska i zwiększające strefę zasięgu rąk.

Znany amerykański wynalazca, Dean Kamen18 skonstruował wózek z napędem elektrycznym wyposażony w 6 kół (4 tylnie napędzane ustawione w mechanizm dwójkowy), układ żyroskopów i komputer pokładowy19; wszystko po to, aby automatycznie utrzymać pionową pozycję podczas pokonywania różnego rodzaju przeszkód architektonicznych, w tym nawet schodów.

Podstawowym założeniem konstrukcyjnym wózka aktywnego jest umoż-liwienie osobie niepełnosprawnej maksymalnej sprawności nie tylko w jeź-dzie na wprost po równej powierzchni (wózek z napędem elektrycznym – rys. 9), lecz także podczas manewrowania w ciasnych pomieszczeniach, na przykład w łazience, oraz podczas samodzielnego pokonywania przeszkód urbanistycznych, terenowych i architektonicznych. Inną równie ważną wła-ściwością jest możliwie największa niezawodność i uniezależnienie od ze-wnętrznych źródeł napędu. Dzięki tym cechom wózek aktywny umożliwia optymalnie samodzielne życie jego użytkownikowi (rys. 10).

18Dean Kamen jest posiadaczem około stu patent´ow. Do jego najważniejszych wyna-lazk´ow należy m.in. pierwszy na ´swiecie przeno´sny aparat do dializy oraz jednoosobowy skuter wyposażony w dwa r´ownolegle zamocowane koła stabilizowane układem żyrosko-powym (Ginger).

19Na przykład w´ozek iBOT 3000 konstrukcji Kamena (www.dekaresearch.com).

Koła samonastawne o większej ´srednicy Nisko umieszczony

´srodek ciężko´sci (znaczna masa układu napędowego) Koła napędowe o mniejszej ´srednicy niż w w´ozkach z napędem ręcznym Wygodne siedzisko (wysokie oparcie)

Joystick do kierowania w´ozkiem

Rys. 9.W´ozek z napędem elektrycznym

Sztywna nieskładana rama

Niskie osłony

boczne Niskie oparcie

Rozkład nacisk´ow na podłoże 10-15% prz´od 85-90% tył

Rys. 10.W´ozek aktywny

34

Tabela2 Por´ownanierodzinw´ozk´owinwalidzkich:aktywnych,ortopedycznychiznapędemelektrycznym W´ozekaktywnyW´ozekuniwersalnyW´ozekznapędemelektrycznym 123 Przeznaczenie: dlaos´obzutrwalonądysfunkcna- rząduruchu(urazrdzeniakręgowego, amputacjeko´nczyndolnych)wcelu prowadzeniamaksymalniesamodziel- negożycia

Przeznaczenie: wewczesnymokresierehabilitacjidla os´obpourazierdzeniakręgowego dlaos´obstarszych dlaos´objednorękich(luboniespraw- nejjednejce) wprzypadkachkr´otkotrwegokorzy- stania(np.konieczno´s´cczasowego usztywnieniako´nczynydolnej) dotransportuchorychwewnątrzszpi- tala

Przeznaczenie: dlaos´obzcałkowicieniesprawnymi ko´nczynamig´ornymi dlaos´obzzaburzonąkoordynacru- chową dlaos´obstarszych dlaos´objednorękich(luboniespraw- nejjednejce) Uniezależnienieużytkownikaodpomocy osobydrugiejwprzemieszczaniusię dziękikonstrukcjiodużejsprawno´sci energetycznej

Dużystopie´nuzależnieniaużytkownika odpomocyosobydrugiejwprzemiesz- czaniusię

Uniezależnienieużytkownikaodpo- mocyosobydrugiejwprzemieszczaniu sięprzezzapewnieniemechanicznego ´zr´odłanapędu Bardzodużyzasięg,poruszaniesięwe- wnątrzpomieszcze´nipozanimi,poko- nywanieprzeszk´odurbanistycznych

Niewielkizasięg,ograniczonydoprze- strzeniwewnątrzpomieszcze´nBardzodużyzasięgograniczonypojem- no´sciąbaterii Optymalnezintegrowaniezotoczeniem, zapewnieniemliwo´scikorzystania zmebli(np.st´ow,biurek)zuwagina niewielkiegabarytyw´ozka Mystopie´nzintegrowaniazotocze- niem,utrudnionydojazddost´ow iblat´owkuchennych,(wystacypod- n´ożek,podłokietniki,dużaszeroko´s´c) Brakzintegrowaniazotoczeniem, utrudnionemanewrowanie

Tabela2cd. 123 Balansowanieciempodczasjazdyima- newrowania(np.podczashamowania przyzje´zdziezpochyło´sci,przypodno- szeniuprzedmiot´owzpodłożaorazsię- ganiunawszep´ołki)zapewnioneprzez konstrukcw´ozka

Niemalstatycznapozycjaciapodczas samodzielnejjazdy(statyczna podczaspopychaniaprzezopiekuna)

Statycznapozycjaciapodczasjazdy Około85-90%ciężaruw´ozkazużyt- kownikiemprzypadanakołatylne, wzwzkuztymistniejemliwo´s´cjazdy nadw´ochtylnychkołach,cojestnie- zbędneprzypokonywaniuprzeszk´odte- renowych(np.krawężnik´ow)

Zuwaginapenie´srodkaciężko- ´sciczłowiek-w´ozeksiłyoddziywa´nk´oł napodłożewynosodpowiednio:40% kołaprzednie,60%kołatylne.Zapew- niatodużąstabilno´s´corazzapobiega przewr´oceniusięw´ozkazużytkownikiem

´ Srodekciężko´sciznacznieobnony,co jestspowodowanedużąmasąakumula- tor´owisilnik´ownapędzacych;wefek- ciew´ozekmadużąmasęcałkowitą,ale idużąstabilno´s´c Zredukowanieelement´owdodatkowych doniezbędnegominimum,minimalizacja szeroko´sciidługo´scicałkowitej

Dużoelement´owdodatkowych:podło- kietniki,czkidopopychaniaw´ozka przezopiekuna,tylnepodp´orkiunie- mliwiaceprzewr´oceniesięw´ozkado tyłu,podp´orkipodpty,wysokieopar- cieitp.

Dużoelement´owdodatkowych:podło- kietniki,wysokieoparcie,np.zpod- p´orpodowę,podp´orkipodpty, o´swietlenie Kilkana´scietypowymiar´owwtyposze- regu(szeroko´s´csiedziska,wysoko´s´copar- cia).Dopasowaniedowymiar´owużyt- kownika

Kilkatypowymiar´owwtyposzereguKilkatypowymiar´owwtyposzeregu

36

Tabela3 Zaletyiwadyw´ozkaaktywnego,uniwersalnegoiw´ozkaznapędemelektrycznym Typw´ozkaZaletyWady 123 Aktywnyniewielkiegabarytynieskładanarama ejszymniejszastabilno´s´c sztywniejszytwardszymniejszeumienie mniejszeoporytoczeniadrga´npowstacychpodczas mniejszaliczbaczę´scimniejszaawaryjno´s´cjazdy łatwo´s´cmanewrowania dopasowanydowymiar´owużytkownika atrakcyjniejszywygd Uniwersalnywygodnywkszeoporytoczenia składanaramaograniczonamobilno´s´c stabilnyutrudnionydospdomebli umidrganiacięższy dużewymiarygabarytowe Znapędemmnapokonywa´cdługiepochyło´scibezwyskuniemliwybliskidojazddo elektrycznymmnapokonywa´cdługiedystansebezzmęczeniast´owiinnychmebli wygodnywcejczę´sciwkszaawaryjno´s´c stabilnykonieczno´s´cobugi,zasilania uwalniaceodkonieczno´scinapędzaniaw´ozka,coułatwiaprze-ikonserwacji wenieopotliwychprzedmiot´ow(np.szklankizherbatą)ograniczonyzasięg najnowszew´ozkiwyposonewuaddw´ochżyroskop´owrozmaiteutrudnieniaspowo- ikomputerpokładowypotraą:dowanedużąmasącałegow´ozka pozostawa´cnadw´ochkołachwstabilnymstanier´ownowagi(np.utrudnioneprzewenie, iporusza´csiębezpieczniewtejpozycji,pozwalacnakomunikacprzenoszenieitp.) twarwtwarzzinnąosobąstohaspodczasjazdy porusza´csiępodowolnychnormalnychschodachwg´oiwd´ołutrudnionemanewrowanie, bezproblem´owpodr´ożowa´cponier´ownejpowierzchni(np.poplaży)np.pomdzymeblami

Jedną z najważniejszych cech wózka aktywnego jest możliwość jazdy w balansie (na dwóch tylnych kołach) podczas zjazdów ze stromych pochy-łości oraz podjazdów pod krawężniki20. Poderwanie przednich kół dzięki odchyleniu tułowia do tyłu i jednoczesnym pchnięciu obręczy napędowych do przodu umożliwia niskie oparcie, prawidłowe wyważenie układu wózek – użytkownik oraz niewielka masa całkowita wózka. Następną cechą odróż-niającą są niewielkie gabaryty pozwalające na precyzyjne manewrowanie wewnątrz pomieszczeń.

W tabeli 2 przeanalizowano przeznaczenie, właściwości i cechy kon-strukcyjne rozpatrywanych trzech grup wózków: aktywnych, ortopedycz-nych i z napędem elektrycznym.

Zestawienie cech wózków: aktywnego, klasycznego uniwersalnego (or-topedycznego) oraz wózka z napędem elektrycznym zostało zilustrowane w tabeli 3.

20Możliwo´s´c jazdy w balansie na dw´och tylnych kołach jest najważniejszą cechą odr´ożniającą w´ozki aktywne od innych w´ozk´ow z napędem ręcznym. W niekt´orych pro-totypowych konstrukcjach w´ozk´ow z napędem elektrycznym projektanci wykorzystują możliwo´sci pokonywania przeszk´od wynikające z jazdy na dw´och kołach (automatyczne utrzymanie r´ownowagi za pomocą mikroprocesora i żyroskopu).

4. KONSTRUKCJA WÓZKÓW