This extensive analytical article presents vehicles for disabled people, that were driving on the Polish roads in the years 1945-1990. Over the years, they have undergone detailed type-approval tests at the Motor Transport Institute in Warsaw, thanks to which the original technical characteristics and functional description of this type of vehicles have been analysed and presented for the first time. The material was illustrated with numerous photographs, drawings and tables, and appropriate conclusions were presented at the end.
PL
W tym obszernym analitycznym artykule zaprezentowano pojazdy dla osób niepełnosprawnych, które poruszały się po polskich drogach w latach 1945-1990. Na przestrzeni lat przeszły one szczegółowe badania homologacyjne w Instytucie Transportu Samochodowego w Warszawie dzięki czemu zachowała się oryginalna po raz pierwszy zanalizowana i zaprezentowana charakterystyka techniczna i opis funkcjonalny tego typu pojazdów. Materiał zobrazowano licznymi fotografiami, rysunkami i tabelami a na końcu zaprezentowano stosowne wnioski.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Driving a car independently significantly enhances the quality of life, particularly for individuals with mobility disabilities. Wheelchair users face several challenges when loading and unloading their wheelchairs into and from vehicles, hindering their personal transportation independently. The influence of wheelchair design on the wheelchair and car compatibility for self-loading and unloading hasn’t been fully explored in the scientific literature; therefore, this study investigates the impact of various design features found in modern wheelchairs on their suitability for disabled drivers. Four types of wheelchairs were compared in this study; two participants with paraplegia, one male and one female, participated in the tests. Video recordings captured the procedures for getting in and out of the vehicle. Subsequent results analysis involved breaking down these procedures into steps and comparing them. The study demonstrated that times of independent entry into a car and loading of a wheelchair ranged from 48 to 74 seconds, while exiting the vehicle and unloading a wheelchair phase took between 56 and 86 seconds. A key takeaway from this research is that dividing the wheelchair frame, the largest and heaviest component, into two parts facilitates loading and unloading processes. However, this may slightly increase the duration of these activities. Detaching the seat aids more individuals with limited upper body strength.
PL
Zdolność do samodzielnego prowadzenia samochodu znacząco poprawia jakość życia, zwłaszcza osób z niepełnosprawnością ruchową. Niepełnosprawny kierowca korzystający z wózka inwalidzkiego napotyka jednak na problemy związane z załadunkiem i rozładunkiem wózka inwalidzkiego do i z pojazdu. Wpływ konstrukcji wózka inwalidzkiego na jego podatność do samodzielnego załadunku i rozładunku nie został w pełni opisany w literaturze naukowej; dlatego też w niniejszym badaniu przeanalizowano wpływ różnych konstrukcji nowoczesnych wózków inwalidzkich na ich przydatność dla niepełnosprawnych kierowców. W badaniu porównano cztery warianty wózków inwalidzkich. Do badań zaangażowano dwóch uczestników z paraplegią, kobietę i mężczyznę. Procedury wsiadania i samodzielnego załadunku wózka inwalidzkiego a następnie wysiadania z wyładunkiem tego wózka zostały nagrane na wideo. Rezultaty badań przeanalizowano i porównano. Samodzielne wsiadanie do samochodu i załadunek wózka inwalidzkiego w trakcie eksperymentu trwały od 48 do 74 sekund, natomiast wysiadanie z pojazdu z wyładunkiem wózka inwalidzkiego – od 56 do 86 sekund. Najważniejszy wniosek jest taki, że podzielenie ramy wózka inwalidzkiego, największego i najcięższego elementu, na dwie części ułatwia jego samodzielny załadunek i rozładunek, choć może wydłużyć czas trwania tych czynności. Możliwość odłączenia siedziska od ramy jest szczególnie korzystna dla osób o ograniczonej sile górnej części ciała.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Modern transport systems are developed in accordance with the idea of universal design considering the requirements of people with disabilities. Despite the detailed legal regulations in construction and industry, there are still many barriers, e.g. architectural barriers, making it difficult to move around in wheelchairs. Designs of wheelchairs with special capabilities provide a chance to overcome these barriers. The aim of the paper was to present various methods of solving the problem of climbing stairs by wheelchairs with special capabilities. The review of works was connected to the research work of the scientific team from the Faculty of Transport of the Warsaw University of Technology. Compared the other papers, the author's own design solution was presented.
PL
Współczesne systemy transportowe rozwijane są zgodnie z ideą projektowania uniwersalnego uwzględniającego wymagania osób z niepełnosprawnościami. Pomimo szczegółowych uwarunkowań prawnych w budownictwie i przemyśle, wciąż pozostaje wiele barier np. architektonicznych utrudniających poruszanie się wózkami inwalidzkimi. Konstrukcje wózków inwalidzkich o specjalnych możliwościach dają szansę pokonania tych barier. Celem artykułu było przedstawienie różnych metod rozwiązania problemu pokonywania schodów przez wózki inwalidzkie o specjalnych możliwościach. Przegląd prac był związany z pracami badawczymi zespołu naukowego z Wydziału Transportu Politechniki Warszawskiej. Na tle innych prac zaprezentowano własne autorskie rozwiązanie konstrukcyjne.
With a view to determining the dynamics and possible trauma sustained by a disabled person in a wheelchair in the passenger compartment of a bus, a physical model has been developed. The system, as the time function, generalized in the coordinates X(t), (t), was described by second-order Lagrangian differential equations. The proposed mathematical model allows for determining the motion characteristics of disabled people in a wheelchair in a bus that can cause injuries. This paper presents the curves of the change in coordinates of the angular velocity of the head and its center of gravity, as well as the curve of the change in the angle between the femur and the wheelchaior seat, through mathematical modeling and an experiment.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Skostnienia okołostawowe są ważnym problemem klinicznym, społecznym i technicznym. Jeżeli problem tego rodzaju występuje w obrębie stawu biodrowego, to poprzez jego unieruchomienie w danym kącie, uniemożliwiającym ruch, powoduje utrudnienie w korzystaniu z wózka w pozycji siedzącej, przy zachowaniu kąta pomiędzy tułowiem a kością udową wynoszącego 90 stopni. Powoduje to niebezpieczne zsuwanie się użytkownika z wózka, co grozi w rezultacie niebezpiecznym upadkiem. W części przypadków uniemożliwia to wręcz korzystanie z wózka, skazując osobę z nie pełnosprawnością na pozostawanie w łóżku, co drastycznie obniża jej jakość życia, w tym życia zawodowego.
The article presents the aspects related to the preparation and performance of the bio-mechanics tests on the man-wheelchair system during its manual driving. The testing methodology is discussed in detail, including the test stand structure and the measurement system outline. The selected results of the tests and measurements carried out are presented in this work. They referred to the determination of the course of movement, speed and acceleration of the wheelchair-man system driven manually by means of sequences. In addition, the system mass was determined in a continuous manner during each experiment. Such a set of results, at the final stage of works, was analysed and evaluated in terms of quality.
PL
W artykule przedstawiono zagadnienia związane z opracowaniem i wykonaniem badań biomechaniki układu człowiek-wózek inwalidzki podczas jego ręcznego napędzania. Szczegółowo omówiono metodykę badań z uwzględnieniem konstrukcji stanowiska oraz schematem układu pomiarowego. Przedstawiono również wybrane wyniki przeprowadzonych badań oraz obliczeń. Dotyczyły one wyznaczenia przebiegu przemieszczenia, prędkości oraz przyśpieszenia układu wózek inwalidzki-człowiek napędzanego ręcznie za pomocą ciągów. Dodatkowo wyznaczano również masę układu, w sposób ciągły, podczas trwania każdego eksperymentu. Tak otrzymany zbiór wyników, w końcowym etapie prac, poddano analizie oraz ocenie jakościowej.
W artykule przeanalizowano dynamiczne aspekty napędzania wózka inwalidzkiego wyposażonego w ręczny napęd. Skupiono się zarówno na dynamice całego układu antropotechnicznego jak i na dynamice ciała człowieka. Ponad to na podstawie uzyskanych konkluzji zaproponowano dwa alternatywne rozwiązania techniczne ręcznych napędów wózków inwalidzkich.
EN
The article analyzes the dynamic aspects of driving a wheelchair equipped with a manual drive. The focus was both on the dynamics of the entire anthropotechnical system as well as on the dynamics of the human body. Moreover, based on the obtained conclusions, two alternative technical solutions for manual wheelchair drives have been proposed.
W artykule przedstawiono zagadnienia dotyczące opracowania metod wykonywania badań biomechaniki ruchu człowieka przy wykorzystaniu elektromiografii kinezjologicznej. Szczegółowo omówiono utworzone procedury dotyczące wyboru umiejscowienia elektrod, przygotowania pacjenta do badań, przeprowadzania eksperymentu oraz opracowania wyników pomiarów. Przedstawiono również wybrane wyniki badań wstępnych.
EN
The article presents the issues concerning the development of methods for performing human biomechanics research utilizing kinesiological electromyography. The procedures concerning the selection of the location of electrodes, patient preparation for testing, conducting the experiment and the development of measurement results are discussed in detail. Selected preliminary test results were also presented.
People moving on wheelchairs overcome the forces of resistance such as: air resistance, resistance of the ascent, inertia force and rolling resistance force. Under certain conditions of use of the wheelchair, the only resistance that must overcome the driving force during the movement is the rolling resistance force. This situation occurs during uniformly rectilinear movement, on a flat level surface at speeds of up to 20 km/h, because at this speed the air resistance is negligible. Rolling resistance is mainly influenced by the mass of the rolling object and the rolling resistance coefficient of the running gear. The value of the rolling resistance coefficient can be influenced, among others, by the surface, type and level of pressure in the tire, and the measurement method. There are test methods that in the resistance of rolling beyond the resistance resulting from the contact of the tire with the surface take into account the resistance to connection of the wheel with the driven object. One of them is the innovative method of measuring the rolling resistance coefficient of objects equipped only with the running gear according to the patent application P.424484 and the developed device for these tests in accordance with the patent application P.424483. The article presents the results of wheelchair rolling resistance test with a classic drive system and wheel attachment. These results show differences in the aspect of rolling resistance of classic wheelchairs with wheelchairs equipped with innovative propulsion solutions, such as a lever drive system or a hybrid drive The study was financed from the means of the National Centre for Research and Development under LIDER VII programme, research project no. LIDER/7/0025/L-7/15/NCBR/2016.
PL
Osoby poruszające się na wózka inwalidzkich pokonują siły oporów ruchu takie jak: siła oporów powietrza, siła oporów wzniesienia, siła bezwładności oraz siła oporów toczenia. W określonych warunkach użytkowania wózka inwalidzkiego jedynym oporem, który musi pokonać siła napędowa podczas realizacji ruchu jest siła oporów toczenia. Sytuacja taka występuje podczas ruchu jednostajnie prostoliniowego, na płaskiej poziomej nawierzchni przy prędkości do 20 km/h, ponieważ przy tej prędkości opór powietrza jest pomijalnie mały. Na siłę oporów toczenia główny wpływ ma masa toczonego obiektu oraz współczynnik oporów toczenia układu jezdnego. Na wartość współczynnika oporów toczenia może wpływać między innymi nawierzchnia, rodzaj i poziom ciśnienia w oponie, oraz metoda pomiarowa. Istnieją metody badawcze, które w skład oporów toczenie poza oporami wynikającymi z kontaktu opony z nawierzchnią uwzględniają opory połączenia koła z napędzany obiektem. Jedną z nich jest wykorzystana w badaniach innowacyjna metoda pomiaru współczynnika oporów toczenia obiektów wyposażonych tylko w układ jezdny zgodna ze zgłoszeniem patentowym P.424484 oraz opracowanym urządzeniem do tych badań zgodnym ze zgłoszeniem patentowym P.424483. W artykule przedstawiono wyniki badań oporów toczenia wózków inwalidzkich z klasycznym układem napędowym i mocowaniem koła. Wyniki te pozwalają wykazać różnice w aspekcie siły oporów toczenia klasycznych wózków inwalidzkich z wózkami inwalidzkimi wyposażonymi w innowacyjne rozwiązania napędowe takimi jak np. dźwigniowy system napędowy lub napęd hybrydowy. Badanie zostało sfinansowane ze środków Narodowego Centrum Badań i Rozwoju w ramach programu LIDER VII, projekt badawczy nr. LIDER/7/0025/L-7/15/NCBR/2016.
The aim of this study was to compare the activity of upper limb muscles during hand rim wheelchair propulsion and lever wheelchair propulsion at two different velocity levels. Methods: Twenty male volunteers with physical impairments participated in this study. Their task was to push a lever wheelchair and a hand rim wheelchair on a mechanical wheelchair treadmill for 4 minutes at a speed of 3.5 km/h and 4.5 km/h in a flat race setting (conditions of moving over flat terrain). During these trials, activity of eight muscles of upper limbs were examined using surface electromyography. Results: The range of motion in the elbow joint was significantly higher in lever wheelchair propulsion (59.8 ± 2.43°) than in hand rim wheelchair propulsion (43.9 ± 0.26°). Such values of kinematics resulted in a different activity of muscles. All the muscles were more active during lever wheelchair propulsion at both velocity levels. The only exceptions were extensor and flexor carpi muscles which were more active during hand rim wheelchair propulsion due to the specificity of a grip. In turn, the examined change in the velocity (by 1 km/h) while moving over flat terrain also caused a different EMG timing of muscle activation depending on the type of propulsion. Conclusions: Lever wheelchair propulsion seems to be a good alternative to hand rim wheelchair propulsion owing to a different movement technique and a different EMG timing of muscle activity. Therefore, we believe that lever wheelchair propulsion should serve as supplement to traditional propulsion.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
An electric wheelchair controlled through seat pressure mapping was developed to accomplish hands-free operation. The seat pressure mapping resulting from a change in posture was measured using a pressure sensor array seated on the wheelchair in real time. The movements of the upper body were discriminated using template matching. The speed and direction can be controlled based on the similarities between the measured pressure distribution and five templates of neutral, forward, backward, left, and right movements. The developed interface was built into a commercial electric wheelchair. As the results of an experiment show, the proposed wheelchair can be controlled in any direction and velocity.
W artykule omówiona została budowa piasty wielobiegowej przekładniowej do ręcznych wózków inwalidzkich. Urządzenie to wzbogaca ręczny napęd ciągowy o trzy biegi. Artykuł opisuje budowę funkcjonalnego prototypu opatentowanego rozwiązania technicznego. Na postawie prototypu przetestowano funkcjonalność urządzenia i na tej postawie zdefiniowano poprawki konieczne do wprowadzenia w finalnym produkcie.
EN
The article discusses the construction of a multi-speed gear hub for manual wheelchairs. This device enriches the manual string drive by three gears. The article describes the construction of a functional prototype of a patented technical solution. On the basis of the prototype, the functionality of the device was tested and on this basis the corrections necessary to be introduced in the final product were defined.
W artykule omówiona została koncepcja wózka inwalidzkiego wysokiej mobilności z hydrostatycznym układem napędowym. Przedstawiono istniejące rozwiązania wózków napędzanych ręcznie lub z zewnętrznego źródła energii. Zaproponowano oryginalne rozwiązania układu napędowego, zawieszenia oraz skrętu niespotykane w wózkach inwalidzkich. Przeprowadzono analizę wymaganych podzespołów oraz analizę ich rozmieszczenia. Na tej podstawie stworzono model dynamiczny poddany badaniom określającym komfort kierowcy oraz obciążenia konstrukcji. Przeprowadzono analizę wytrzymałościową zaproponowanej konstrukcji. W rezultacie powstała innowacyjna koncepcja wózka inwalidzkiego wysokiej mobilności zdolnego do przemieszczania się w warunkach w których mogą poruszać się ludzie.
EN
The article presents the concept of a high mobility wheelchair with a hydrostatic drive system .It presents existing solutions of manually driven wheelchair and external powered solutions. It was proposed original drive system, suspension system and turning system unheard in wheel-chairs. It was analyzed the distribution of required components. On this basis there was created dynamic model. It was subjected to tests determining the driver's comfort and the load on the structure. The strength analysis of the proposed structure was carried out. As the result, it was created an innovative concept of the high mobility wheelchair capable to moving everywhere where other people can do.
W artykule omówiona została koncepcja adaptacyjnego algorytmu sterującego elektrycznym układem wspomagającym ręczny napęd wózka inwalidzkiego. Algorytm ten znajduje zastosowane w hybrydowych wózkach inwalidzkich. Według założonej koncepcji układ wyposażony jest w trzy tryby wspomagania w których elektryczny układ napędowy reaguje na zmieniające się warunki otoczenia.
EN
The article discusses the concept of an adaptive algorithm controlling the electric system supporting the manual wheelchair drive. This algorithm is used in hybrid wheelchairs. According to the assumed concept, the system is equipped with three support modes in which the electric drive system reacts to changing environmental conditions.
W pracy przedstawiono metodyczne podejście do rozwiązania problemu projektowania wózka inwalidzkiego spełniającego więcej potrzeb niż zazwyczaj. Zdekomponowano zadanie projektowe. Zbudowano hierarchię funkcji oraz podano wymagania podstawowe i dodatkowe dla wózka inwalidzkiego. Przedstawiono dwa koncepcyjne warianty rozwiązania zadania projektowego.
EN
The paper presents a methodical approach to solving the problem of designing a wheelchair that meets more than the usual needs of users. The design task was decomposed. A hierarchy of functions was built and the basic and additional requirements for a wheelchair were presented. In the paper, two conceptual variants of solutions to the design task are presented.
16
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The aim of the study is to research the influence of pavement types and the position of wheelchair a user on driving comfort. The tests have been done for six different pavements and positions of the wheelchair user, as passive and as active. The assessment has been done on the basis of vibration measurements on the seat of a wheelchair for three perpendicular directions. The obtained characteristics for the selected frequency band have been compared to the criteria curves by ISO 2631. In the next stage of the study, the multiplicity of the exceedances of the vibration perception threshold and the vibration comfort have been calculated. The values of the multiplicity of exceedances have been used in the carried-out assessment process.
PL
Artykuł dotyczy badania wpływu rodzaju nawierzchni i rodzaju pozycji przyjmowanej przez użytkownika wózka inwalidzkiego na komfort jazdy. Badania przeprowadzono dla sześciu różnych nawierzchni i dwóch pozycji odpowiadających jeździe pasywnej i aktywnej. Ocenę przeprowadzono w oparciu o pomiar drgań na siedzisku wózka w trzech prostopadłych kierunkach. Otrzymane przebiegi dla odpowiednich pasm tercjowych porównane zostały do krzywych kryterialnych dla normy ISO 2631. Następnie obliczono krotności przekroczeń otrzymanych wartości w stosunku do granic odczuwania drgań oraz komfortu. Wartości krotności przekroczeń wykorzystano w przeprowadzonej ocenie.
17
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono problem z dziedziny transportu osób niepełnosprawnych – analiza komfortu jazdy wózkiem inwalidzkim pokonującym schody. Badania te były prowadzone w środowisku symulacyjnym oraz na prototypie w laboratorium. Badanie zostało przeprowadzone na konstrukcji będącej częścią rozprawy doktorskiej autora oraz na wózku inwalidzkim, który jest dostępny w ofercie handlowej. W treści artykułu opisano proces oceny wybranych oddziaływań w aspekcie komfortu jazdy wózkiem inwalidzkim na etapie opracowania prototypowej koncepcji konstrukcji.
EN
The paper presents an issue from the field of disabled people transport - analysis of ride comfort on the stairs climbing wheelchair. These studies were carried out in a simulation environment, and on a model prototype in the laboratory. The study was conducted for the author's design of a stairs climbing wheelchair and a wheelchair which is available in the commercial offer.
Celem pracy była ocena komfortu jazdy użytkownika uniwersalnego wózka inwalidzkiego. Dokonano oceny ryzyka związanego z krótkotrwałym działaniem drgań mechanicznych na osobę znajdującą się na wózku w zależności od rodzaju nawierzchni, po której się poruszała (badanie przeprowadzono na 13 różnych nawierzchniach). Przeanalizowano również wpływ zmiany środka ciężkości osoby na wózku, jaki ma miejsce przy zmianie postawy w trakcie jazdy czynnej i biernej.
EN
This study examined the effect of changes the centre of gravity and road surface types on using of a wheelchair. Users comfort, while using wheelchair, was specified during vibration measurement tests. The vibration was measured in each of three axes. For the purpose of this thesis the universal folding wheelchair Budget 9.050 of Meyra company was used. The measurements were performed on 13 different surfaces. Each test was executed twice for two different positions of wheelchair’s user. In the first test, user was sitting on a wheelchair and was pushed by the operator. In the second attempt, user was driving wheelchair by himself.
Purpose: Among the different resistances occurring during wheelchair locomotion and that limit the user autonomy, bearing resistance is generally neglected, based on a few studies carried out in static conditions and by manufacturer’s assertion. Therefore, no special attention is generally paid to the mounting and the maintenance of manual wheelchair bearings. However, the effect of inadequate mounting or maintenance on wheelchair bearing resistance has still to be clarified. This study aimed at filling this gap by developing and validating a specific device allowing the measurement of wheelchair bearing friction, characterized by low speed velocities, with an accuracy lower than 0.003 Nm. Methods: The bearing resistance measured by the device was compared to free deceleration measurement, intra and inter operator reproducibility were assessed. A factorial experiment allowed the effects of various functioning parameters (axial and radial loads, velocity) to be classified. Results: The device allowed significant differences in the bearing resistance of static and rotating conditions to be measured, even if a relatively high proportionality was found between both conditions. The factorial experiment allowed the expected impact of the radial load on bearing resistance as well as the predominant effect of the axial load to be demonstrated. Conclusions: As a consequence, it appeared that the control of the axial load is compulsory for measurement purposes or during wheel mounting, to avoid significant increase of global resistance during wheelchair locomotion. The findings of this study could help enhancing the models which assess manual wheelchair mechanical power from its settings and use conditions.
W pracy opisano problemy związane z dostosowaniem samochodu osobowego do możliwości kierowcy z niepełnosprawnościami motorycznymi. Zaproponowano skład zespołu ekspertów, którzy współuczestniczą w procesie doradztwa. Opracowano zbiór wytycznych umożliwiających osobie z niepełnosprawnością dokonanie wyboru samochodu. Omówiono dofinansowanie zakupu samochodu i jego oprzyrządowania.
EN
The paper discusses issues related to the adaptation of passenger vehicles and the capabilities of drivers with a motor disability. The paper proposes a team of experts, consulting specialists, who participate in the decision-making process. Guidelines are created that will aid a person with a disability to select a passenger vehicle. Finally, subsidies for the purchase of a vehicle and the required equipment are discussed.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.