Ergonomisk rullstol med flera hastigheter

Minneapolis Adaptive Design & Engineering (MADE) Program har nyligen utvecklat ergonomiska rullstolar som använder ett kedjedrivningssystem för att placera fälgarna i ett ergonomiskt läge samtidigt som de bakre drivhjulen hålls bakåt för en stabil bas av stöd. Utredarnas ergonomiska rullstols främre fälgpositionering möjliggör en effektivare skjutning längs en längre båglängd av fälgarna, utan att offra rullstolens stabilitet eller axelergonomi.

Den ergonomiska rullstolens kedjedrift möjliggör individuella utväxlingar för att passa varje rullstolsanvändares behov; dock har utredarna ännu inte studerat denna funktion. Sålunda är syftena med detta föreslagna arbete att (1) utforska effekten av olika växlingsalternativ på veteranrullstolsanvändares framdrivningseffektivitet i stadigt tillstånd, och (2) utveckla en ergonomisk rullstol med flera hastigheter som tillåter lägre växlingar under svåra situationer (initiera rörelser, förflyttning över mattor) och högre växlar för stabila rörelser på plana ytor.

Utredarna kommer att rekrytera 18 veteraner med SCI/D för att delta i en cross-over-studie av den ergonomiska rullstolen med tre utväxlingsförhållanden (3:2 (låg), 1:1 (normal) och 2:3 (hög)). Utredarna kommer att använda två mätmetoder för att bedöma effektiviteten: (1) arbete utfört vid pushrimnaven för att flytta rullstolen i Joules (J), och (2) mätningen av energi (kCal: kilokalorier) som veteranen förbrukat för att flytta rullstol. I likhet med miles per gallon i en bil kommer utredarna att beräkna tillryggalagda avstånd i meter (m) per energienheter (m/J och m/kCal) som mått på effektivitet. Utredarna antar att (H1) Högre utväxlingsförhållanden kommer att vara effektivare (högre m/J) på hård plan terräng än lägre utväxlingar, (H2) Lägre utväxlingar kommer att vara effektivare (högre m/J) för lutande terräng än högre utväxlingsförhållanden, (H3) Lägre utväxlingsförhållanden kommer att vara effektivare (högre m/J) för matta terräng än högre utväxlingar, och (H4) Veteraner kommer att vara effektivare (högre m/kCal) när det gäller att flytta rullstolen under 6MPT på hård och jämn terräng när man använder högre utväxlingar jämfört med lägre utväxlingar. Utöver steady-state-åtgärder kommer utredarna också att undersöka effekterna av utväxling på framdrivningsinitiering och förvänta sig att lägre utväxlingsförhållanden kommer att vara fördelaktiga för initiering i alla terränger.

Utredarna kommer sedan att rekrytera 12 veteraner för att prova en ny multi-speed ergonomisk rullstol som har två handfälgar per sida - en i en lägre växel och den andra i en högre växel. Det föreslagna systemet kräver inte manuell eller elektrisk växling mellan växlarna. Istället kan Veteranen använda den lägre växeln för att initiera rörelser och sedan "växla i farten" genom att helt enkelt trycka på den andra fälgen. Veteraner kommer att återvända till laboratoriet och ge feedback när designen iterativt förbättras. Kvantitativa och kvalitativa data kommer att samlas in för att fastställa genomförbarheten av detta tillvägagångssätt och för att främja kommersialiseringen av den ergonomiska rullstolen med flera hastigheter.

Under hela projektet kommer teamet att arbeta nära VA:s Technology Transfer Program och TechLink Center för att hitta en branschpartner för detta arbete. Utredarnas team har visat förmågan att utveckla rehabiliteringsprodukter till kommersiellt licensierade produkter. Utredarna kommer att följa en liknande steg-gate-process i detta utvecklingsprojekt för att maximera chanserna för framgångsrik kommersialisering av den modulära multi-speed ergonomiska rullstolen.