System kontroli gestem wózka inwalidzkiego z napędem elektrycznym


ZESPÓŁ AUTORSKI

Politechnika Poznańska

dr inż. Bartosz Wieczorek

dr inż. Dominik Rybarczyk

mgr inż. Arkadiusz Kubacki

CO MOŻNA OSIĄGNĄĆ DZIĘKI WYNALAZKOWI?

Przedmiot wynalazku umożliwia na zdalne sterowanie silnikami elektrycznymi za pomocą gestów dłoni. Urządzenie znajduje swoje zastosowanie jako addytywny moduł napędowy do wózków inwalidzkich z napędem hybrydowym takich jak wynalazek pod tytułem „Zestaw modyfikacyjny układu napędu do hybrydowego elektryczno-ręcznego do wózka inwalidzkiego” będący również przedmiotem zgłoszenia do VIII edycji konkursu Eureka! DGP. Zasada działania wynalazku polega na niezależnym sterowaniu silnikiem lewym i prawym kola napędowego na podstawie sygnału odczytanego przez układ sterujący w wyniku ugięcia palca kończyny górnej. Wynalazek składa się z rękawicy z wszytym w komory palców belkami tensometrycznymi, które rejestrują ugięcie palców. Na tej podstawie sygnał jest przetwarzany i za pomocą modułu bluetooth przekazywany do sterownika napędów elektrycznych wózka inwalidzkiego. Na uwagę zasługuje zintegrowanie formie rękawicy układu pomiarowego, układu zasilania, przetwarzania danych i ich transmisji. Wykorzystując rękawicę osoba z niepełnosprawnością ruchu może sterować wózkiem z napędem ciągowym tylko za pomocą jednej dłoni. Dodatkowo jej możliwości fizyczne mogą być znacznie ograniczone ponieważ do kontroli nad wózkiem wystarczą tylko niewielkie ugięcia dwóch palców wskazującego i serdecznego. Istotna korzyścią jest możliwość sterowania wózkiem inwalidzkim nawet gdy użytkownik znajduje się po za obrębem jego siedziska. Pozwala to przywołać wózek w sytuacji gdy osoba niepełnosprawna leży na łóżku i chce się na niego przesiąść.

ISTOTA WYNALAZKU

Istotą wynalazku jest system kontroli gestem wózka inwalidzkiego z napędem elektrycznym zwierający sterownik wózka połączony z napędem wózka i bezprzewodowo komunikujący się ze sterownikiem wózka kontroler sterujący. Bezprzewodowy kontroler sterujący składa się z pary osadzanych rozłącznie na paliczkach czujników ugięcia typu rezystancyjnego lub tensonometrycznego. Czujniki te połączone są przewodowo ze sterownikiem kontrolera wyposażonym w autonomiczny układ zasilania oraz układ komunikacji bezprzewodowej. Nadto system kontroli według wynalazku posiada przycisk bezpieczeństwa umieszczony na manetce wózka i połączony z sterownikiem wózka, sterujący układem bezpieczeństwa, pozwalającym na kontrolowanie wózka za pomocą kontrolera wyłącznie w sytuacji kiedy układ jest zamknięty. Wyjątkowo korzystnie para osadzanych rozłącznie na paliczkach palców czujników zawiera dwa pierścienie w formie nakładek umieszczanych na palcach dłoni, przy czym pierścienie połączone są czujnikiem a sterownik kontrolera umieszczonym jest na opasce nadgarstka. Wykorzystanie pierścieni pozwala na łatwy wybór dowolnych palców współpracujących z kontrolerem, co stwarza wyjątkowe korzyści w użytkowaniu kontrolera, gdyż nie jest on zależny od kształtu, wyboru (prawa/lewa) czy rozmiaru dłoni.

POTENCJAŁ KOMERCJALIZACYJNY WYNALAZKU

Przedstawiony przedmiot wynalazku charakteryzuje się najwyższym poziomem gotowości do komercjalizacji. W skład oferty dla zainteresowanego przedsiębiorcy wchodzi kompletna dokumentacja techniczna, autorski program sterujący wraz z układem sterującym oraz funkcjonalny prototyp rękawicy. Wynalazek dodatkowo posiada badania laboratoryjne i rzeczywiste wykonane wykonane na ludziach w ramach Projektu NCBR LIDER VII "Badania biomechaniki napędzania ręcznych wózków inwalidzkich dla innowacyjnych napędów ręcznych i hybrydowych." nr. 0025/L-7/2015.