Projeto conceitual e protótipo de uma cadeira de rodas servo-assistida

• Ano de defesa: 2013
• Autor(a) principal: Medola, Fausto Orsi
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Cadeira de rodas; Engenharia humana; Human engineering; Inovação tecnológica; Mobilidade; Mobility; Propulsão; Propulsion; Reabilitação; Rehabilitation; Technological innovation; Wheelchairs
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/82/82131/tde-07102013-155234/

Este trabalho propõe um novo conceito de cadeira de rodas manual ergonômica com assistência motorizada servo controlada. A mobilidade em cadeira propulsionada manualmente é uma das formas mais utilizadas de locomoção entre pessoas com deficiências, porém expõe o usuário ao risco de lesão nos membros superiores e não propicia independência em todas as situações de locomoção diária. A primeira alternativa tecnológica aplicada pelo homem foi a motorização. No entanto, o uso desta não implica em melhora da mobilidade, pois leva o usuário ao sedentarismo. Neste sentido, fazendo a integração do histórico, ergonomia, biomecânica e engenharia mecatrônica, este projeto tem como objetivo o desenvolvimento do projeto conceitual ao protótipo - de uma cadeira de rodas manual com assistência motorizada complementar e proporcional à força propulsora aplicada pelo usuário. O delineamento do projeto envolveu o levantamento das evidências científicas relacionadas aos aspectos da configuração de cadeiras manuais determinantes para a melhoria do desempenho na mobilidade e conforto. A criação do conceito envolveu ainda a realização de estudos complementares dos aspectos mecânicos, ergonômicos e cinemáticos da locomoção em cadeiras manuais. O conceito do protótipo tem seus pilares na: propulsão, através de um servo-motor centralizado que atua nas duas rodas traseiras através de um diferencial mecânico, simplificando o controle da assistência motorizada; no projeto do aro propulsor ortogonal com acoplamento assimétrico com a roda em cambagem, proporcionando melhor acesso das mãos ao aro; projeto do aro propulsor, baseado em aspectos dactilo-anatômicos; projeto e configuração da cadeira, estruturada nas evoluções tecnológicas das cadeiras manuais e adaptada às características antropométricas da população brasileira; assistência motorizada controlada por um sistema de avaliação contínua da inclinação do terreno, forças aplicadas ao aro e o deslocamento angular das rodas medidos por acelerômetro, células de carga e encoder ótico, respectivamente. A efetivação do presente conceito favorece a mobilidade independente do cadeirante, podendo reduzir o custo referente ao uso prolongado de cadeiras manuais: lesão dos membros superiores e incapacidade funcional. Aprimorar a mobilidade de usuários de cadeira de rodas favorece sua independência e participação social, aspectos essenciais para a melhora da qualidade de vida.