Szanowni Państwo, wkrótce wszystkie opublikowane artykuły w numerze III/2025(56) będą w pełni dostępne cyfrowo.
Od potrzeb użytkownika do funkcjonalnego prototypu: proces konstrukcyjny modułu blokady cofania wózka inwalidzkiego w ujęciu HCD i prac badawczo-rozwojowych
Od potrzeb użytkownika do funkcjonalnego prototypu: proces konstrukcyjny modułu blokady cofania wózka inwalidzkiego w ujęciu HCD i prac badawczo-rozwojowych
Klasyczne projektowanie urządzeń mechanicznych jest uporządkowanym procesem składającym się z kolejnych etapów realizowanych w określonej sekwencji. Proces rozpoczyna się od doprecyzowania zadania (Task Clarification), w którym definiuje się problem projektowy, wymagania techniczne, potrzeby użytkownika oraz kryteria oceny rozwiązania1. Następnie realizowany jest projekt koncepcyjny (Conceptual Design), który obejmuje generowanie wariantów rozwiązań, tworzenie schematów funkcjonalnych oraz wykonywanie wstępnych analiz i testów. Kolejnym etapem jest projekt wstępny (Embodiment Design), w którym opracowuje się rozwiązania konstrukcyjne, wykonuje symulacje oraz przygotowuje założenia układów sterowania i diagnostyki z wykorzystaniem narzędzi CAD. Po nim następuje projekt szczegółowy (Detailed Design), polegający na opracowaniu kompletnej dokumentacji technicznej, doborze materiałów oraz określeniu technologii wytwarzania. (...).
Autorzy Bartosz Wieczorek, Łukasz Warguła
Opis
Projektowanie urządzeń asystujących dla osób z niepełnosprawnościami wymaga podejścia
uwzględniającego zarówno wymagania techniczne, jak i rzeczywiste potrzeby
użytkowników. W artykule przedstawiono proces projektowo-konstrukcyjny modułu
blokady cofania do manualnego wózka inwalidzkiego, zrealizowany z wykorzystaniem
zmodyfikowanej metody Human-Centered Design (HCD). Zaproponowane podejście
rozszerza klasyczny schemat HCD o systematyczne wykorzystanie badań jakościowych
oraz ilościowych jako stałego źródła informacji zwrotnej na różnych etapach procesu
projektowego. Proces rozwoju modułu obejmował kolejne iteracje konstrukcyjne,
w których analizowano wpływ materiałów, geometrii rolek oraz rozwiązań funkcjonalnych
na właściwości użytkowe, niezawodność i bezpieczeństwo eksploatacji. W ramach
badań przeprowadzono testy mechaniczne, biomechaniczne z wykorzystaniem analizy
EMG, długotrwałe testy eksploatacyjne oraz badania ankietowe z udziałem użytkowników.
Szczególną uwagę poświęcono problemom zmienności siły docisku wynikającym
z nieokrągłości kół wózka, stabilności momentu hamowania, trwałości elementów oraz
intuicyjności obsługi modułu. Uzyskane wyniki wykazały zasadność stosowania metod
HCD w projektowaniu urządzeń rehabilitacyjnych, przy jednoczesnym podkreśleniu
konieczności ich modyfikacji poprzez formalne włączenie badań eksperymentalnych
do pętli sprzężenia zwrotnego. Zaprezentowane rozwiązania konstrukcyjne stanowią
kompromis pomiędzy wymaganiami użytkowników a ograniczeniami technologicznymi
i kosztowymi. Przedstawiony moduł blokady cofania jest przykładem praktycznej implementacji
takiego podejścia, a zaprezentowane wyniki stanowią część szerszego programu
badawczo-rozwojowego, który może zostać wykorzystany jako punkt odniesienia dla
projektowania innych urządzeń asystujących.