Biuletyn PW / Nauka i Dydaktyka / Nauka / Dr inż. Krzysztof Fiok o dźwigniowych wózkach inwalidzkich z Wydziału Transportu PW

Dr inż. Krzysztof Fiok o dźwigniowych wózkach inwalidzkich z Wydziału Transportu PW

Czy można ochronić ręce przed urazami, sterując sprawnie wózkiem inwalidzkim? Projektowany w Zakładzie Systemów Informatycznych i Mechanicznych w Transporcie wózek dźwigniowy zapewni komfort obsługi w niewielkiej cenie, z dużą dozą innowacji. 

Kierownikiem projektu jest dr inż. Krzysztof Fiok. W ramach grantu „Dźwigniowe wózki inwalidzkie dla osób niepełnosprawnych” finansowanego w ramach puli Innotech 3 (NCBR) rozwija innowację opartą na zależności koła i dźwigni. W efekcie do końca sierpnia 2016 ma powstać wózek dźwigniowy, który zostanie wdrożony do produkcji przez firmę GTM-Mobil będącą konsorcjantem Politechniki w tym projekcie. Główną zaletą wózka zaprojektowanego na Wydziale Transportu jest jego dostosowanie do indywidualnych potrzeb osoby niepełnosprawnej oraz możliwość wykorzystania innowacji również w nieco starszych modelach wózków z ciągami tj. napędzanych rękoma przy użyciu obręczy przytwierdzonych do kół. Wprowadzony na rynek produkt ma posiadać wszelkie niezbędne certyfikaty oraz dużo niższą cenę w porównaniu do wózków tego typu produkowanych za granicą i niemal niedostępnych w Polsce. O szczegółach projektu w rozmowie dla Biuletynu PW opowiada dr inż. Krzysztof Fiok.

Kiedy rozpoczęły się prace nad projektem dźwigniowego wózka inwalidzkiego dla osób niepełnosprawnych? W jakim terminie możemy się spodziewać jego finalnej realizacji i wdrożenia na polski rynek?

Koncepcja wózka rozwija założenia wcześniejszych prac prowadzonych w ramach projektu ECO-Mobilność na Wydziale Transportu Politechniki Warszawskiej. Nowy rozdział zaczęliśmy pisać we wrześniu 2014 r. Zakończenie przewidziane jest na 31 sierpnia 2016 r. Możliwe, że termin realizacji projektu nieco się przedłuży, nie więcej jednak niż o 2 miesiące. Około roku zajmie nam wdrożenie wózka na rynek, a co za tym idzie - do sklepów.  

Jak wygląda kwestia finansowania projektu?

Dofinansowanie zostało pozyskane z Narodowego Centrum Badań i Rozwoju (NCBR) dla konsorcjum, którego liderem jest Politechnika Warszawska, a jedynym konsorcjantem - firma prywatna GTM Mobil, lider na rynku polskim w wytwarzaniu wózków inwalidzkich do użytku codziennego. Wiele europejskich i światowych kadr paraolimpijskich korzysta z ich wózków - w tym również polska kadra paraolimpijska.

Na czym polega innowacyjność konstrukcji wózka?

Kluczową nowością są tu dźwignie i choć na świecie koncepcje wózków dźwigniowych istnieją od lat 60. ub. wieku, realizacji zakończonej spektakularnym sukcesem właściwie nie było. Co prawda w latach 70., w Niemczech, nastąpił okres prosperity wózków dźwigniowych, ale w Polsce nawet o tym nie słyszeliśmy i wózki ostatecznie zostały zapomniane. Obecnie tego typu konstrukcje przeżywają swoisty renesans. Konstrukcja wykorzystująca dźwignię ma tę zaletę, że dłoń, która jest z nią w stałym kontakcie nie brudzi się, nie ociera o koło. W klasycznym wózku z ciągiem często dochodzi do urazów, a przy niesprzyjającej pogodzie również i higiena pozostawia wiele do życzenia.

Jeżeli chodzi o wydajność pracy i ergonomię, zalety wózków dźwigniowych są szczególnie zauważalne przy dłuższych przejażdżkach, gdzie praca dźwigniami jest dużo bardziej wydajna. Wynika to z tego, że położenie całego ciała i kształt ruchu z dźwigniami jest dużo korzystniejszy. Ale i on zależy od kilku czynników m.in. od tego jak długa będzie dźwignia, czy też jakie będzie położenie osi obrotu dźwigni względem użytkownika. Podejście konstruktorów do tego tematu jest jednak zróżnicowane. W niektórych modelach stosuje się oś obrotu dźwigni w osi obrotu koła tylnego dużego, ale są też wózki gdzie ta oś jest zupełnie z przodu, niemal pod kolanami. Według niektórych opinii wózek dźwigniowy w warunkach obiektów zamkniętych np. w pomieszczeniach budynku może być trudniejszy w manewrowaniu. Rzeczywiście, niektóre rozwiązania nie pozwalają jechać do tyłu na takim wózku, a przecież wsteczny manewr bywa niezwykle przydatny. Większy może być także kąt skrętu wózka.

W naszym rozwiązaniu możemy się przełączać pomiędzy dwoma trybami jazdy. Podczas długiej przejażdżki wykorzystujemy dźwignie, a wewnątrz pomieszczenia - odkładamy dźwignie i posługujemy się ciągami. To stanowi główną korzyść tej innowacji.

Wózek dźwigniowy z Wydziału Transportu PW/fot. WT PW

Czy średnicę kół wózka z dźwigniami możemy porównać do standardowego wymiaru? Czy w ogóle takie standardy są wyznaczane?

Jak najbardziej takie standardy są wyznaczane. Najbardziej typowa średnica koła tylnego dużego w wózkach inwalidzkich to 24 cale. Pragnę jednak podkreślić, że koncepcja naszego wózka jest taka, żeby koła i dźwignie były dokładanym elementem do modelu, który już ktoś posiada. Nie trzeba kupować zatem całego wózka tylko wspomniane elementy i np. niezbędną przejściówkę. Można wtedy wymiennie stosować stare i nowe elementy, uzyskując tym samym wygodną modułowość. Ważne jest, żeby wózek był rozkładany do transportu.

A może system dźwigni mógłby wytwarzać energię, która byłaby akumulowana, a potem wykorzystywana w napędzie wózka. Czy myślał Pan o takiej hybrydzie?

W tym projekcie nie jest to przedmiotem naszych rozważań, choć oczywiście byłoby to możliwe. Niemniej w konsekwencji cena takiego wózka byłaby większa, a w warunkach rynku polskiego ma ona istotne znaczenie.  Wiemy, że te produkowane za granicą są zbyt drogie dla naszego odbiorcy, stąd nie cieszą się popularnością wśród niepełnosprawnych w Polsce. Najtańszy model z dźwigniami - o ile w ogóle uda się go sprowadzić - stanowi wydatek ok. 10 000 zł i nie jest to cały wózek, a jedynie dźwignie doczepiane do kół. Cały wózek terenowy to natomiast koszt ok. 30 000 zł.

Ile pieniędzy pochłonął do tej pory projekt? Czy ten koszt będzie rozliczany w cenie wózka?

Cały projekt będzie angażował kwotę ok. 600 tys. zł. Do tej pory wykorzystaliśmy ok. 400- 500 tys. złotych. Cena wózka nie będzie uwzględniała tych kosztów, które pokrywa dofinansowanie z NCBR. Kwota pozyskana od prywatnego konsorcjanta również nie obciąży klienta. Ostatecznie wózek nie może kosztować więcej niż kilka tysięcy złotych, w przeciwnym wypadku po prostu się nie sprzeda. Oczywiście kilka tysięcy to i trzy i dziewięć tysięcy. Celujemy w wartość pośrednią. W projekcie staramy się posiłkować elementami dostępnymi komercyjnie, aby mógł on być konkurencyjny cenowo. Jeśli uda się przeprowadzić proces certyfikacji, wózek stanie się wyrobem medycznym z szansą na refundację.

Czy konstrukcja będzie uwzględniała dodatkowe udogodnienia? Na przykład blat, kosz na zakupy itp.

Generalnie wózki aktywne - a ten do nich będzie się zaliczał - są to takie wózki, na których osoba niepełnosprawna może poruszać się sama. Mamy także wózki geriatryczne, popychane z tyłu przez opiekuna za pomocą dodatkowych rączek, gdzie również sam niepełnosprawny ma wygodne podłokietniki. Zatem kształt wózka i jego cała idea jest zupełnie inna, co przekłada się także na jego większą masę. Wózek, na którym inwalida porusza się sam, musi być lekki i zwarty. Nasz model jest prosty w obsłudze dla osób o różnym stopniu niepełnosprawności. Jedynie sposób aktywowania hamulca jest nieco dyskusyjny, gdyż zaciska się jak tradycyjna manetka w rowerze. W praktyce okazało się jednak, że osoby z większym porażeniem mniej na to zwracały uwagę niż osoby bardziej sprawne.

Czy prototyp był już publicznie prezentowany np. na targach?

W takiej prezentacji dotychczas nie braliśmy udziału. Niemniej w Internecie możemy obejrzeć film z krótkim przejazdem wózkiem dźwigniowym. Odbyło się również spotkanie z osobami niepełnosprawnymi, które testowały prototyp i udzielały wskazówek, co należałoby poprawić. Zresztą większość osób zatrudnionych w firmie z nami współpracującej są to osoby z dysfunkcjami, które na bieżąco wypowiadają się o projekcie.

Kto obok Pana jest zaangażowany w pracę nad prototypem wózka? Myślę tu przede wszystkim o osobach ze strony Politechniki Warszawskiej.

W projekcie aktualnie biorą udział konstruktorzy wózka tj.: dwóch studentów Wydziału SiMR PW: inż. Michał Kocyła i inż. Michał Kowalczyk, jeden student Wydziału Transportu PW: Wojciech Pilichowski, mgr Karol Wałowski zatrudniony w Akademii Wychowania Fizycznego Józefa Piłsudskiego w Warszawie (anatom i konsultant do spraw ruchu ciała człowieka), dr inż. Marcin Zaczyk z Wydziału Mechatroniki PW, jeden absolwent Wydziału Transportu PW: inż. Maciej Barwicki, emeryt-konstruktor inż. Jerzy Rozegnał, prof. nzw. dr hab. Inż. Iwona Grabarek oraz prof. nzw. dr hab. Inż. Włodzimierz Choromański z Wydziału Transportu PW (konsultacja naukowa m.in. w zakresie optymalizacji współpracy człowieka z wózkiem inwalidzkim).

Dziękuję za rozmowę.

Rozmawiała: Izabela Koptoń-Ryniec

Podobny materiał:
ECO-Mobilność, innowacyjne środki transportu

Zdjęcia: WT PW

CYTAT TYGODNIA

"

 

Ważne jest,
by nigdy nie przestać pytać.
Wielki płomień
rodzi się z małej iskry

Dante

"

KONTAKT

Biuletyn Politechniki Warszawskiej

Pl. Politechniki 1, 00-661 Warszawa

Tel. 22 234 71 71, 22 234 71 81

Biuro Komunikacji i Promocji Politechniki Warszawskiej

REDAKCJA

Biuletyn Politechniki Warszawskiej
Wydawnictwo elektroniczne skierowane do społeczności Uczelni redagowane przez Biuro Komunikacji i Promocji.

Zapraszamy do zgłaszania wydarzeń!

Redakcja Biuletynu Politechniki Warszawskiej

DEKLARACJA DOSTĘPNOŚCI