Irrotettava alusta kävelylenkille: 7 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:01

Joukkueen jäsenet: Ananya Nandy, Vyshnavi Vennelakanti, Kanika Gakhar

Yhteissuunnittelijat: Jennifer ja Julian

Kiitos MIT AT Hack Exec -tiimille ja MIT Lincoln Beaver Works Centerille

Tämä projekti saatiin päätökseen AT Hack 2019 -tapahtumaa varten (MIT: n avustavan teknologian hackathon). Tämän projektin tarkoituksena oli suunnitella tukikohta, joka tukee Julianin jalkoja ja sallii hänen olla istuvammassa asennossa kävelemisen aikana. Tämä lisäisi kuljetuksen helppoutta, jotta häntä ei tarvitsisi nostaa ylös ja alas liikkuakseen. Samaan aikaan alusta olisi irrotettava, jolloin Julian voisi halutessaan seisoa kävelyvalmentajan sisällä. Alusta on suunniteltu kiinnitettäväksi Julianin olemassa olevaan ulkoilutreeniin ilman pysyviä muutoksia runkoon.

Vaihe 1: Käyttäjän tarpeet

Matkustimme Julianin taloon katsomaan kävelykäyttäjää ja määrittämään yksinkertaisen ja tehokkaan tavan lisätä alusta. Tästä opimme, että aiemmat ratkaisut sisälsivät kehykseen kiinnitetyt pehmeät tarranauhat. Näillä pehmeillä hihnoilla Julianin jalat kuitenkin putosivat ja päätyivät huonoon asentoon, jalat liian lähellä toisiaan. Siksi minkä tahansa alustan ulkopuolisen ratkaisun pitäisi sallia jalkojensa vaihteleva asento.

Keksimme ratkaisulle joitain haluttuja ominaisuuksia:

• Kiinteä materiaali pikemminkin kuin pehmeä materiaali - mieluiten jotain kevyttä, kuten muovia
• Helposti irrotettava
• Taso rungon korkeuden kanssa
• Kestää ~ 120 kiloa painoa
• Minimaalinen painon lisäys kävelyvalmentajaan

Vaihe 2: Aivoriihi ja palaute

Tästä saimme muutamia ideoita alustalle. Suurin haaste oli pystyä kiinnittämään olemassa olevaan kävelylenkkiin muuttamatta sitä, koska kehys oli epäsäännöllinen kalteva ja poikkileikkaus. Lähetimme nämä ideat Jenniferille ja Julianille palautteen saamiseksi.

Parafrasoitu palaute

Luonnos 1 - Yksinkertainen ja helppo poistaa. Voi vaatia enemmän vakautta lavan pitämiseksi - mahdollisesti sauva tai metallilevy edessä. Ei ehkä tarvitse tappeja, jos muovi on valettu ripustettavaksi kehyksen päälle.

Luonnos 2 - Näyttää tukevalta, mutta sitä olisi vaikea poistaa, jos ruuveja olisi liikaa. Ihannetapauksessa taso voi liukua paikalleen ilman ruuveja tai tappeja.

Luonnos 3 - Liikkuvia osia voi olla liikaa, joten niitä on liian paljon seurattavissa. Pysyvän sauvan ottaminen taakse ei toimisi, koska Julian pääsee sisään ja ulos kävelyvalmentajasta. Sauva voidaan kiinnittää etuosaan ilman ongelmia.

Vaihe 3: Suunnittelu

Valitsimme suunnittelun, joka vaikutti luotettavimmalta ja yksinkertaisimmalta.

Alustassa käytimme 1/4 "HDPE: tä ja 1/2" vanerivahvikkeita. Takaosa koostui "siipistä", jotka tukeutuivat runkoa vasten, kun etuosa lepää kannattimen sisällä. Materiaalikokorajoitusten (ja aikarajoitusten) vuoksi HDPE ei peittänyt alustan runkoon kiinnitettyä osaa, mutta tämä katettaisiin muuten.

Kiinnitys perustui kahteen putkikiinnikkeeseen, jotka oli kiinnitetty rungon putkeen. Putken kaltevuuden (halkaisija 1,75 ") vuoksi käytetyt kiinnikkeet olivat ylisuuria (halkaisija 2"). 2 kiinnitintä ruuvattiin paikoilleen kiinnittimien alle kummallakin puolella. Lopuksi alumiinitanko ruuvattiin paikoilleen kahden kiinnittimen alle kokoonpanon loppuunsaattamiseksi.

Lopullisessa kokoonpanossa 2 oikean kokoista (halkaisijaltaan 1,75 ) putkipuristinta kiinnitettiin suoraan ylisuurten pidikkeiden viereen, jotta ne eivät liukuneet eteenpäin.

Vaihe 4: Materiaalit

• Putkikiinnikkeet (halkaisija 2 "ja 1,75")
• Alumiini 6063 suorakaiteen muotoinen putki (1,5 "x3" / 0,25 "paksu / 1 'pitkä)
• Alumiini 6061 bar (0,25 "x1" / 2 'pitkä)
• Marine-luokan HDPE-arkki (24 "x24" / 0,25 "paksu)
• Marine-luokan vanerilevy (12 "x24" / 0,5 "paksu)
• Puuruuvit
• 10-32 litteäpääruuvia
• 5/16-18 litteät pultit

Vaihe 5: Valmistus

Käytetyt koneet

• Vannesaha
• Nauhahiomakone
• Mill
• Porakone

Alusta

1. Leikkaa HDPE -arkki vannasahan kokoiseksi kävelyliikkeen sisämitan perusteella.
2. Leikkaa vanerikappaleet vannesahalle vahvistusta varten (taivutuspoikkeaman perusteella).
3. Poratut ja upotetut reiät muovilevyille.
4. Kiinnitä vanerikappaleet HDPE -arkkiin.
5. Hiottu kulmasäde korikokoonpanoon hihnahiomakoneella.

Kehyksen kiinnitys

1. Leikkaa kaksi 1,5 tuuman kappaletta suorakaiteen muotoisesta alumiiniputkesta vannesahalle.
2. Katkaise vannesahan jokaisen kappaleen yksi seinä ja luo U-kanava (lyhyt sivu).
3. Tasoitti reunoja ja lisäsi U-kanavan sisäleveyttä myllyllä (1 "-1,06").
4. Porattu ja kierretty reikä jokaisen kannattimen yläosaan 10-32 ruuvia varten (putkikiristimen kiinnittämiseksi).
5. Porattu ja kierretty reikä jokaisen kannattimen alaosaan 5/16-18 ruuvia varten (alumiinitankojen kiinnittämiseksi).
6. Leikkaa alumiinitanko vannesahan kokoiseksi U-kanavan seinämien välisen koon perusteella.
7. Poraa reiät 5/16-18 ruuville alumiinitankoon.

Kokoonpano

1. Kiinnitti halkaisijaltaan 2 "putkikiinnikkeet putkistoon rungon kummallakin puolella.
2. Kierrä pidike molemmin puolin oleviin kiinnikkeisiin 10-32-ruuvilla.
3. Käänsi kävelylenkkialustan ylösalaisin ja ruuvaa alumiinitanko molempiin kiinnikkeisiin 5/16-18 ruuveilla.
4. Kiinnitti halkaisijaltaan 1,75 "putkipuristimet halkaisijaltaan 2" putkikiinnikkeiden eteen, jotta ne eivät liuku.
5. Työnnä kori kahteen kiinnikkeeseen.

Vaihe 6: Käyttäjätestaus

Vaikka meillä oli vain vähän testausta Julianin kanssa, hän pystyi lepäämään jalkansa mukavasti lavalle koko yön. Lisätestaus olisi tarpeen kokoonpanon kestävyyden testaamiseksi koko päivittäisen rutiininsa aikana.

Vaihe 7: Tarvittavat muutokset / parantamisen alueet

Koska aikaa ja iterointeja on enemmän, on olemassa useita asioita, jotka voivat parantaa tätä prototyyppiä:

• Olisimme halunneet leikata pois ylimääräisen muovin takana, joten taso oli juuri halutun kokoinen.
• Vanerin käyttäminen vahvikkeena pitää sen suhteellisen kevyenä, mutta ei ole ihanteellinen ulkokäyttöön (erityisesti lumessa ja sateessa). Voisi käyttää parempaa vahvistusmateriaalia.
• Jos vaneria käytetään lopullisena materiaalina, lisäämme ainakin vedeneristyspinnan.
• Vastaavasti runkokiinnityksen alumiiniosat ovat kevyitä ja helppoja työstää, mutta ne eivät ole yhtä kestäviä ja vähemmän sopivia ulkokäyttöön. Voisi valita paremman materiaalin.
• Emme pystyneet testaamaan lavan kantavuutta. Vaikka se pysyi Julianin jalkojen ja joidenkin ylimääräisten laukkujen alla testauksen aikana, olisi tärkeää nähdä, kuinka paljon painoa lisälaite voi kestää ennen muodonmuutosta.
• Jotkut osat voitaisiin valmistaa huolellisemmin paremmilla materiaaleilla (isompi muovilevy koko alustan peittämiseksi, paremmat ja kestävämmät ruuvit jne.). Tarkempi osien luominen helpottaisi todennäköisesti kokoamisprosessia (reikien poraus/napauttaminen oikeisiin paikkoihin toleranssin rajoissa - ei vain suhteessa toisiinsa).
• Olisimme halunneet lisätä koriin reiän köyttä/narua varten, jotta se olisi helppo kiinnittää kävelyvalmentajaan, kun sitä ei käytetä.