Mecanismos – Mecanismos Silla Salva Escaleras Curva

I.   ESTADO DEL ARTE A.   Introducción La necesidad de acceder a zonas de nivel superior es apremiante hoy en día, se entiende que de cierta forma se necesitan diversas tecnologías, que al combinarlas forman lo que será un prototipo para tal fin, la movilidad de personas discapacitadas en zonas de difícil acceso. Se tiene entonces que las sillas de ruedas, las escaleras y en cierta forma, los ascensores se combinan para dar solución.

1. Sillas de Ruedas: La función principal de estas, reside en el nombre. Se concibe como una silla a la cual se le añade ruedas para permitir cierto grado de movilidad, generando así una ayuda técnica a personas con discapacidad motriz. La primera silla de ruedas data del siglo IV a.C., aunque, establecida como proceso y tecnología patentada, en 1869. De ahí en adelante se aplican las tecnologías de las épocas venideras para mejorar su diseño y funcionalidad, llegando a ser impulsada eléctricamente en 1924, hasta el uso de robots y procesos de automatización en la actualidad.

2. Escaleras: Uno de los principales problemas a la hora de construir, es el espacio. Cuando no se puede ir más hacia los lados, se hace hacia arriba, y el uso de escaleras permite comunicar espacios situados a diferentes alturas. A lo largo de la historia, se ha reproducido arte e ingeniería en torno a estas, pues solucionan el problema de espaciado horizontal. Si bien soluciona este problema como muchos otros, genera también uno adicional, la movilidad en estos espacios de personas con discapacidad motriz. No solo las personas impedidas están vulneradas al uso de estas, pero también ancianos. Por tal hecho surge, por un lado, las rampas y escaleras eléctricas, y por otro, el ascensor.

3. Salva escaleras: Es posible instalar un sistema de

riel que permita el acople de una silla o soporte de acarreo, cuando el ancho de una escalera lo permite. Por tanto, este sistema se puede imprimar en los peldaños o en la superficie contigua a estos, como una pared. Este acople permite el transporte de espacios inferiores a superiores mediante el uso de motores, los cuales desempeñan el papel de acarreador.

B.   Antecedentes Durante el desarrollo tecnológico, se han trabajado diversas formas de facilitar ciertas actividades. La integración de sistemas mecánicos - electrónicos permite solucionar

problemas que afectan a cierto grupo social vulnerable. Si bien el uso de escalaras o rampas eléctricas reduce la presión social inducida en tal grupo, se sabe que no soluciona del todo los problemas de movilidad para personas incapacitadas. Los siguientes son ejemplos de usos de tecnologías que se aplican en tales áreas:

1. Back and forward moving scheme of front wheel raising for inverse pendulum control wheel chair robot:

Un asistente de silla de ruedas robotic en el cual el paciente puede subir escaleras sin ayuda externa. El paciente puede mantener un control por medio del pendulum inverso de la silla de rueda despise de levantar sus ruedas delanteras. A si mismo el paciente puede moverse hacia el escalón manteniendo el control de péndulo inverso, mientras sube la escalera por medio de la fuerza efectuada por un motor DC. Un sistema de bajo peso en la silla de ruedas es optima para motores DC pequeños. El sistema requiere del paciente para iniciar el levantamiento de la rueda frontal. [1]

2. Soft raising and lowering of front wheels for inverse pendulum control wheel chair robot:

Las personas atadas a las sillas de ruedas necesitan asistencia para superar diversos obstacles como escaleras o bordillos. Es por tal, que se propone la asistencia de una silla de ruedas robot, la cual permite al paciente escalar bordillos o escaleras de 10 centimetres o menos sin asistencia técnica externa. Por medio de el péndulo inverso el robot antes propuesto puede levantar las ruedas frontales y maintainer el equilibrio. Así pues, el usuario puede moverse hacia adelante o hacia atrás manteniendo el control de pendulum invertido y pudiendo así subir escalones y bordillos por medio de un motor DC. En un esquemas posterior se pretende aumentar la velocidad de escalada y la reduction de el desequilibrio de péndulo invertido. [2]

3. Minimisation of Outlet Edge Force Using Stair Shape Auxiliary Teeth in a Stationary Discontinuous Armature Linear Permanent Magnet Motor:

Las armaduras estacionarias discontinuas que son usadas en los motores de sincronización magnética linear (PM-LSMs) tienen como propósito la dirección de fuentes de sistemas transportativos. Sin embargo, los PM-LSM tienen bordes de salida causados por la desalineacion constante de la estructura de la armadura. Por tal razón, la alta alteración al borde de salida del torque magnético que es producido entre la armadura central y el imán permanente cuando un corredor

Estado del Arte: Mecanismo Silla Salva Escaleras Curva

Carlos David Escobar, Jean Peare Rubio, Miguel Angel Ruiz, Orion Ramos

Mecanismos – Mecanismos Silla Salva Escaleras Curva atraviesa el limite entre la instalación de la armadura y la no instalada, es cuando se genera el problema. Es así, que investigamos el borde de salida de torque magnético con la instalación de una forma de escalera auxiliar al diente del borde de salida de la armadura, con el fin de minimizar tal borde de torque magnético cuando la armadura es organizada discontinuamente. [3]

4. Development of an escalator riding robot: Experiment of riding on an up escalator.:

Un robot sube escaleras eléctricas con area de movilidad incrementada. Usando datos obtenidos por sensores de laser y tacto, el algoritmo controla el tiempo en que sube la escalera. El método de control es verificado mediante un experimento en el cual el robot sube exitosamente una escalera eléctrica en movimiento. A continuación, el algoritmo es adaptado para la bajada de la escalera eléctrica, posibilitando así, libre movimiento entre subida y bajada entre niveles. [4]

5. Stairlift V65:El servoescalera con plataforma para silla de ruedas V65

(Figura 1.1) es una solución con guía recta para el acceso a todos los lugares públicos o privados con plena seguridad.

Figura 1.1, Stairlift V65

El V64 enfrenta inclinaciones fijas o variables, adaptándose a la variación de inclinación de un rellano o de una rampa. El montaje del V64 no requiere ninguna intervención a nivel arquitectónico en la estructura ya existente ni altera el estilo del ambiente residencial.

El V64 es adecuado para instalaciones tanto internas como externas gracias a sus características, que garantizan máxima duración y las mayores prestaciones incluso en condiciones climáticas desfavorables. [5]

6. Ahora bien, el ejemplo mostrado anteriormente es un sistema recto, y para el fin actual, se plantea un sistema curvo. Por tal motivo se ve que hay soluciones acordes a tal objetivo, así:

- Acorn, Otis, United Tecnologies [6]: Se entiende como un sistema salva escaleras curvo apropiado para el uso domestico, equipado con asiento acolchado y controles a presión. Esta destinado para el uso de personas con discapcidad motriz

como también para personas de la tercera edad. En la figura 1.2 se aprecia un ejemplo de este sistema.

Figura 1.2, Silla Salva Escaleras Curva Acorn

Tiene una capacidad de hasta 125 kg. y se desplaza a una velocidad de 0,15 m/s, con arranque y parada ralentizados. Está accionada por dos motores de 360W de potencia total alimentados por una batería con dos puntos de recarga situados en los extremos del recorrido. La estructura va fijada a los peldaños de la escalera. - Elite Indoor Curved, Bruno [7]: Este sistema esta equipado para ser apacible en cada ambiente del hogar, pues es equiparable y accequible para escalera de curva tanto interior como exterior. El sistema de calidad entrega un ascenso estable mientras atraviesa cada giro. En la figura 1.2 se aprecia el sistema:

Figura 1.3, Bruno Elite Indoor Curved

El sistema soporta un máximo de 185kg, con arranque y pausa suaves. Cuenta con sensores de obstrucción y dos baterías de 12v para completa autonomía, incluso cuando hubiese un apagon.

- Handicare, Curved Stairlifts [8]: Se presentan diferentes modelos con prestaciones similares, pero cada cual enfocado a un ambiente y condiciones distintas; Asi pues, el sistema Vermeer (figura 1.4), se acopla a multiples niveles para ascenso directo. 2000 (figura 1.5) y 2000 outdoor (figura 1.6), para espacios reducidos, pues cuenta con guias y parales del tamaño mas reducido posible, esto, sin perder la efectividad del mismo. Van Gogh (figura 1.7), para escaleras con curvatura exterior, y Rembrandt (figura 1.8) para escaleras con curvatura interior.

Mecanismos – Mecanismos Silla Salva Escaleras Curva

Figura 1.4, Handicare Vermeer

Figura 1.5, Handicare 2000

Figura 1.6, Handicare 2000 outdoor

Figura 1.7, Handicare Van Gogh

Figura 1.8, Handicare Rembrandt

Referencias

[1] Robotics and Automation, 2001. Proceedings 2001 ICRA. IEEE International Conference on (Volume:4 ), Takahashi, Y. Dept. of Syst. Design Eng., Kanagawa Inst. of Technol., Japan., Takagaki, T. ; Kishi, J. ; Ishii, Y. 2001.

[2] Intelligent Robots and Systems, 2003. (IROS 2003). Proceedings. 2003 IEEE/RSJ International Conference on (Volume:4 ), Takahashi, Y. Dept. of Syst. Design Eng., Kanagawa Inst. of Technol., Japan Ishikawa, N. ; Hagiwara, T., 2003.

[3] Magnetics, IEEE Transactions on (Volume:47 , Issue: 10 ),. Yong-Jae Kim ,Dept. of Electr. Eng., Chosun Univ., Gwangju, South Korea,. Sang-Yong Jung. 2011.

[4] Automation Science and Engineering (CASE), 2014 IEEE International Conference, Hirota, K. Shibaura Inst. of Technol., Tokyo, Japan Namatame, S. ; Matsuhira, N. 2014.

[5] Stairlift V65 [online], Vimec s.r.l., Disponible en http:// www.vimec.biz/en/platformstairlifts/712-v65.html (18 - feb - 2015)

[6] Acorn [online], Otis, Disponible en http://www.otis.com/site/es-esl/Pages/Ascensores-Otis-Sillas-salvaescaleras-curvas.aspx (12 - ago - 2015)

[7] Elite Indoor Curved [online] Bruno, Disponible en http://www.bruno.com/stair-lift-elite-curved/(12-ago-2015)

[8] Curved Stair Lifts [online] Handicare, Disponible en http://www.handicare.com/en/products/stairlifts/stairlifts/curved-stairlifts/c-32/c-222 (12-ago-2015)