Desenvolvimento conceptual de um sistema mecânico de auxílio à locomoção em cadeiras de rodas

• Autor(a) principal: Ressurreição, Gonçalo Alves
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/40914
• topic: Cadeira de rodas; Desenvolvimento de produto; Inovação; Mola motriz; Rampa de acesso

Em 2019, cerca de 75 milhões de pessoas em todo o mundo dependiam de cadeiras de rodas manuais para a sua locomoção diária. A sua utilização pode causar fadiga excessiva nos membros superiores, resultando em dores e lesões, especialmente quando se deparam com obstáculos frequentes. Nomeadamente, subir rampas, obstáculo particularmente difícil e perigoso devido à resistência adicional ao movimento. Nesse sentido, pretendeu-se encontrar uma solução que permita ultrapassar rampas sem comprometer a manobrabilidade e as dimensões da cadeira de rodas, aumentando assim a segurança e diminuindo o esforço. A presente dissertação teve como objetivo o desenvolvimento conceptual de um sistema de auxílio à locomoção em cadeira de rodas, puramente mecânico, e que recorre ao armazenamento de energia potencial elástica como elemento motriz. Foram implementadas várias ferramentas da área de desenvolvimento de produtos em engenharia, como a aplicação do modelo de Kano para classificar os requisitos dos clientes, a utilização da matriz de qualidade para priorizar os requisitos dos clientes e as especificações técnicas do produto, e recorreuse ao FMEA de conceito com o objetivo de identificar e avaliar possíveis modos de falha. O protótipo virtual desenvolvido oferece uma representação funcional do dispositivo. Este dispositivo é projetado para acoplar a cadeiras de rodas manuais, sendo posicionado na parte traseira da cadeira. Ele apresenta um sistema de encaixe com rolamentos que permite uma montagem fácil e rápida, visando facilitar a logística de transporte da cadeira. Além disso, o dispositivo possui três posições de engrenamento: descarga, carga e neutro, oferecendo ao utilizador a escolha entre ser auxiliado, recarregar o sistema ou usar a cadeira normalmente. Possui também um mecanismo de anti-volteio para evitar quedas do utilizador para trás. Os objetivos propostos foram parcialmente alcançados. Teoricamente, as molas motrizes têm aplicabilidade num dispositivo desta natureza. As dimensões externas da cadeira foram mantidas, e a capacidade de transporte foi preservada. Embora tenha sido possível o auxilio do utilizador ao subir rampas, o objetivo não foi totalmente conseguido, já que o dispositivo auxilia o utilizador em apenas 3,5 metros de distância. Face ao aumento de peso da cadeira de rodas, o produto ainda não oferece benefícios significativos e requer um processo de otimização.