תכנון הנדסי וניתוח
חידושים בעיצוב יד עבור Better Grip ולהפחית Fatigue
Table of Contents
בעשור האחרון, התקדמות בעיצוב יד שינה את החוויה היומיומית של משתמשים בכיסא גלגלים ידני.מה היה פעם טבעת מתכת פשוטה הוא מרכיב מונדס בקפידה שיכול להפחית כאב, לשפר את יעילות ההנעה, ולהרחיב את המרחק משתמש יכול לנסוע לפני עייפות סטים.עבור מיליוני אנשים אשר מסתמכים על כיסא גלגלים ידני עבור ניידות, היד היא הנקודה העיקרית של מגע עם הכיסא.
המונחים: handrim design Limitations
חומרים ובעיות משטח
עבור רוב המאה העשרים, כפות הידיים הסטנדרטיות עוצבו פלדה או אלומיניום מוצפן עם מתכת חשוף או שכבת צבע דקה. בעוד יציב וזול, שורות אלה הציעו מעט מאוד אחיזה במזג אוויר חם, הזיעה גרמה להם להחליק; בתנאים קרים, הם הפכו קרים כואבים ואפילו מתפתלים.
המונחים: biomechanical Overload
הידרים המעגליים המסורתיים מאלצים את היד לתוך עמדה קבועה, מעט מורחבת במהלך ההנעה.מחקר ביומכניקה הוכיח כי יציבה זו מגבירה את המתח על מפרקי היד ואת המבנים תת-הפשריים של הכתף.לאורך זמן, מתח חוזר מוביל לפציעות בשימוש נפוצות כגון תסמונת carpal, Tenosyitis, ו cuffementreator של ממש, מצביע על כך שכמעט 70% כדי להעביר את הראש לא יעיל מספיק כדי למנוע בעיות לחץ יומיות עם לחץ מיידיות, לעתים קרובות.
חדשנות חומרית ומבנה משקל אור
אלומיניום טיטניום Alloys
אחת השינויים החומריים המוקדמים ביותר הייתה מפלדה ועד ⁇ קלות יותר.אלומיניום ברמה מטוסים (כגון 6061-T6) הפחית את משקל השפה בכ-40% ללא הקרבה של כוח.טיניום, בעוד יקר יותר, מציע אפילו חיסכון במשקל גדול יותר יחד עם רטט עליון. Lighter רוטט מסה פירושו פחות inertia להתגבר על כל שבץ, אשר מתורגם ישירות לאנרגיה נמוכה יותר ביום אחד יצרני מים רבים.
פחמן סיבים
כסאות גלגלים מותאמים יותר ויותר עם שורשי פחמן.ריים אלה יכולים להיות מעוצבים לצורות מורכבות כי הם בלתי אפשריים להשיג עם מתכת extrusions. רכיבי סיבים פחמן הם מאוד נוקשה בכיוון של עומס בעוד שנותר אור מאוד.חומר גם לחסן רטטים גבוהים כי הם גורמים תחושה יד על שטח גס.
גומי וסיליקון מתקפל
גם כאשר הבסיס rim הוא מתכת, ציפוי של סיליקון או גומי thermoplastic יכול לשפר באופן דרמטי את אחיזה. ציפויים אלה מוחלים באמצעות overmolding, שבו תרכובת גומי מחובר ישירות לrim במהלך הייצור.התוצאה היא משטח כי מרגיש חם מגע, לא להחליק כאשר רטוב, סופג כמה מהלם מועבר דרך היד ו המרפקקים.
מיקום: Ergonomy Shaping for Natural Hand Position
עקבו אחרי Grip Surfaces
אולי השינוי המשמעותי ביותר בעיצוב יד היה המעבר מפרשת צלב מעגלית מושלמת לפרופילים מתואמים ארגונומיים.צורות אלה נגזרות סריקות של ידיים בתנוחה רגועה.השורשים כבר לא צינור פשוט; יש לו אזור רחב, שטוח מבפנים שבו כף היד נח, וגשר קל או ששפתון יכול למשוך מאחורי קוטור זה, מפיץ את כתמים רחב יותר, על פני השטח רחב יותר רחב, שטוח על פני השטח הפנימי שבו כפות הידיים, ותחת "מחצוחף" על פני השטח חם," על פני השטח.
עיצובים וזווית
כמה כפות יד משלבות התפרצות שמעבירה את פני השטח מעט בפנים יחסית למטוס הגלגל.זה מאפשר למשתמש לשמור על יישור יד טבעי יותר - קרוב יותר למצב נייטרלי הממזער את הזן נוטה. a כמה עיצובים זווית משטח התופס כך שהיד מעט פרון, התאמת הכיוון הטבעי כאשר הזרועות מתפוגגות למשתמשים רגועים.
השפעה על Wrist and Elbow Health
(המחקרים ארוכי טווח:0) הראו כי צלעות ארגונומיות יכולות להפחית את דחיסת העצבים החציונית הקשורה לתסמונת מנהרה הקרפלית (Cypal TunnelFLT:1) על ידי כך שהפרק יישאר במצב נייטרלי יותר, הלחץ בתוך מנהרה הקרפלית מורידה את האצבע (A) ניסוי קליני שפורסם ב-2015 ב-FLT:2Journal of Spinal Medicineved 3-D) הפחתה ניכרת של 30% בדיווחי לחץ דם נמוך לאחר שמאוחר יותר של שישה פרקים.
התקדמות בGrip Technology
תבניות טקסט וגילויי מעלה
יצרנים הציגו מגוון רחב של מרקמים משטח כדי למנוע להחליק.טווח זה מקידוד עדין (dentations עתודות היהלום) להעלות מכות גומי מסודרים בדפוס קורנל.המרקמים פועלים כמו treads צמיגים, ערוץ לחות מחוץ לאזור מגע ולשמור חיכוך גם כאשר הידיים של המשתמש מזיעות או כאשר הכיסא נע דרך רטובה כמה טרה-מגיבים, הדורשים אטריות קטנות של חיתוך לתוך דחוסים באופן טבעי, ללא דחוסים של קצות, עם משקפיים, עם דחוסים, עם דחוסים, עם חיפויים עם דחוסים באופן טבעי, עם דחוסים עם צמיגים קצרים, עם דחוסים, עם דחוסים עם דחוסים של מתכת עם דחוסים עם דחוסים עם דחוסים, או דחוסים עם דחוסים עם דחוסים עם צמיגים קטנים, עם דחוסים באופן טבעי, עם צמיגים שטוחים עם דחוסים עם דחוסים עם דחוסים עם דחוסים עם דחוסים עם דחוסים באופן טבעי, עם דחוסים, ללא דחוסים, אפילו כאשר הידיים של לחץ קצר.
גומי חם / Overmolding
Overmolded handrims with a thick layer of silicone or TPE (thermoplastic elastomer) are now common on mid‑range and premium wheelchairs. The rubber compound is formulated to have a high coefficient of friction against human skin, even when oily or dirty. Unlike smooth metal, these rims do not require a tight death grip to stay in control. Many users find they can use a lighter touch, which reduces muscle activation in the forearms and delays the onset of fatigue. The rubber also warms up to body temperature quickly, making the rim more pleasant in cold weather.
ביצועים מזג אוויר קר ו- Cold Weather Performance
אחד האתגרים הקריטיים של כפות הידיים המסורתיות היה ביצועים בגשם או שלג.קשה מתכת הופכת מסוכנת כאשר רטובה, ואפילו כמה ציפויי גומי להיות מכוסים מתחת להקפאת. תערובת פולימר חדש משלבות תוספים ששומרים על גמישות ותופסים עד 20 מעלות צלזיוס, שטריטים טקסטיים הוכיחו מועיל במיוחד עבור משתמשים החיים באקלים עם משקעים תכופים הראו כי גומי מעוצב היטב על פני חיכוך של 85% של מים יבשים, כמו גם אטומים קטן כמו גם עבור פחות מ אטומים, כמו גם דחוסים.
הפחתה של שומן באמצעות עיצוב חכם
אופטימיזציה של Diameter ו Leverage
קוטר של Handrim משפיע ישירות על המנף.רדיוס גדול יותר נותן יתרון מכני עבור החל מעצירה, אבל יכול להרגיש sluggish וכבד במהלך האצה. rimer ספין מעלה מהר יותר אבל דורש יותר כוח להתחיל לנוע.עיצובים מודרניים איזון גורמים אלה על ידי המציע טווח של קוטרים המותאמים לגוף העליון של המשתמש ושטח טיפוסי אפילו לשלב מופחת על החלק התחתון של "המגרש" (Fon" 1 -2 היה להפחית את הפחתת כוח עליון) על ידי שמירה על ידי הפחתת כוח עליון על ידי הפחתת רמת הפחתת רמת הדרגה גבוהה יותר של כוח עליון של כוח עליון של כוח עליון של כוח עליון של כוח עליון של אזור זה (מעלה) בעודומטר אחד (מעלית) על ידי הפחתת רמת הפחתת גבוהה יותר על ידי הפחתת רמת הפחתת רמת הפחתת רמת ה- 1Framcreme) על ידי מעלה על ידי הפחתת רמת הפחתת רמת הפחתת רמת הפחתת הפחתת הפחתת גבוהה יותר על ידי הפחתת רמת הפחתת הפחתת הפחתת הפחתת הפחתת הפחתת הפחתת הפחתת הפחתת הפחתת הפחתת הפחתת הפחתת הפחתת הפחתת גבוהה יותר על ידי הפחתת שטח העליון של כוח על ידי ה- 1Frail
מערכות מבוססות ו-Gear-based Systems
נישה קטנה אך גדלה כוללת סלילת ידיים שפועלת כמו מרכז הילוכים.המשתמש דוחף מטה קדימה, והשורשים עוסקים בגלגל.על שבץ ההתאוששות, הרי שהיד אינה צריכה לעקוב אחר הסיבוב של הגלגל.המנגנונים האלה חותכים את תנועת ה-Abream החוזרת על עצמה, למרות שמערכות כאלה מוסיפים משקל ומורכבות, דוח מוקדם שהם לא צריכים לעקוב אחר מהירות גבוהה יותר, כלומר, רק לחץ אחד של 1F רגיל, אינו פועל על גבי קצבה.
זעזועים ודמיון
כל מכה וסדקים בסוללה שולח הלם דרך שפת היד לתוך המפרקים של המשתמש.חלק מדפים עכשיו לשלב זעזועים-הרץ-מחדש elastomers מוטבע בגוף השפה או בנקודות הרהור.חומרים אלה דחוסים ו rebound, החלקה החוצה רטטים גבוהים.עבור משתמשים עם דלקת מפרקים או ריפאופרקים, אפילו ירידה קטנה בגבהים יכול לעשות את ההבדל בין מחזור יומי ל- 60% כדי להפחית את זה עד כדי להפחית את זה עד 30 ימים עד כדי להפחית את זה.
מוצרים ומחקר
יד טבעית-Fit Handrims
אחד מעמודי היד המוקדמים והמלומדים ביותר הוא ה-FLT:0Natural-FittureFLT:1 (המוגדר על ידי PDG Mobility) הוא צורה סימטרית עם שטח שטוח גדול עבור כף היד ושפתון עבור האצבעות.
עקבו אחרי PDG
בהתבסס על הרעיון של תנועה חוזרת מופחתת, PDG מציעה גם את ה-FLT:0 [SurgetureFLT:1 Handrim, אשר משתמש ב-acuting פנימי רוטטטיבית.המשתמש דוחף את הטיפול קדימה, וכביש אחד עוסק בצמד הגלגל.על שבץ החזרה, היד מסתובבת לאחור ללא צורך לעבור דרך קשת שלמה.
מחקרים קליניים על User Fatigue
כמה קבוצות מחקר פרסמו ממצאים המחברים ישירות את הגיאומטריה עלות מטבולית A 2020 נייר ב-FLT:0 (Disability andשיקום: Assistive TechnologyFLT:1) בהשוואה לארבעת עיצובי יד שונים (סיבוב סטנדרטי, נייר מבוזר) המדגיש את תפקודם של גומי, ומסתובב) באמצעות קבוצה של משתמשים מנוסים בכיסא גלגלים.
עתיד עיצוב יד
חומרים חכמים ומערכות הסתגלות
חוקרים מנסים עם נוזל מגנטיאורתולוגי (MR) וסגסוגת בצורת-זיכרון שיכול לשנות את הנוקשות או קוטר של כף יד בזמן אמת.לדוגמה, כף יד שיכולה לנוקשות בעת טיפוס על גבעה תלולה לרכך על סלסוללה חלקה יציע יעילות חסרת תקדים. בעוד חומרים כאלה נשארים בשלב אב הטיפוס, הטכנולוגיה הבסיסית כבר בוגרת מספיק כדי לדמיין עבודה בתוך העשור הבא, כמו גם לחץ על פני השטח החכם, כאשר חומרים אלה יכולים להפעיל לחץ על פני השטח.
אינטגרציה של Performance Monitoring
כמה סטארט-אפים ומעבדות מחקר רכוב חיישנים מיניאטורות על שפתיות כדי למדוד כוח דחיפה, סימטריה שבץ ונחישות.החיישנים האלה להאכיל נתונים לאפליקציית מובייל שמממנת את המשתמש לדפוסים יעילים יותר של הנעה יעילה יותר.לדוגמה, המערכת עשויה להזהיר את המשתמש כאשר הם תופסים חזק מדי או דוחקים באופן עקבי עם זרוע אחת קשה יותר מאשר בזמן, הנקה ממערכת כזו עשויה לעזור למשתמשים כמו ספקטרום:
התאמה באמצעות הדפסה 3D
ייצור אדקטיבית פותח את הדלת למפרעות מותאמות אישית לחלוטין.יד של משתמש ניתן לסרוק באחסן רגוע, ושורה 3D מודפסת ניתן לעשות עם בדיוק את הקוטורים הנכונים, צפיפות, ואפילו דפוס מרקם מותאם אישית.עבור משתמשים עם צורות אחיזה לא סדירות עקב דלקת פרקים או ספרות לקויה, rim מותאם אישית יכולה לשחזר רמה של נוחות ושליטה כי מחוץ ל-the-freshreshreshques לא יכול להיות מדגימה סטנדרטית של ânme-reme-the â â â â â ¢ ¢ â ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ â ¢ â â â â ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ â ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ â ¢ ¢ â â ¢ â â â â â â ¢ â â ¢ â â â â â ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ â ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢
האבולוציה של עיצוב יד מטבעת מתכת פשוטה למרכיב מהונדס, ארגונומי משקף שינוי רחב יותר בטכנולוגיה מסייעית: ההכרה שהממשק בין המשתמש לבין המכשיר חשוב כמו המכשיר עצמו.בין אם באמצעות חומרים קלים, צורות מרופפות, ציפויים גבוהים, או חיישנים חכמים, כל חידוש מסייע להפחית את הנטל הפיזי של הנעה ידנית של גלגלים.