Petra Matyščáková. Design přídavného modulu k invalidnímu vozíku

Petra Matyščáková Design přídavného modulu k invalidnímu vozíku

Abstrakt Diplomová práce se zabývá designem přídavného modulu k invalidnímu vozíku. Návrh má přinést nový pohled na tvarové řešení těchto zařízení. Současně však zachovat původní konstrukci. Finální řešení je sportovnějšího charakteru, vychází z vnitřní konstrukce a potlačuje zdravotnickou sterilitu. Klíčová slova: Design, přídavný, elektrický, modul, pohon, invalidní, vozík, hendikep

Abstract This graduation theses is engaged in design of additional module to wheelchair. The project should bring new solution of shape of the equipment, but at the same time keep the original frame. Final solution has sporty look and it results from inner construction and stifles sanitary sterility. Keywords: Design, additional, electrical, module, drive, invalid, wheelchair, handicap

Bibliografická citace MATYŠČÁKOVÁ, P. Design přídavného modulu k invalidnímu vozíku. Brno: Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství, 2009. 84 s. Vedoucí diplomové práce doc. akad. soch. Miroslav Zvonek, Ph.D.

Petra Matyščáková - Design přídavného modulu k invalidnímu vozíku


Poděkování V první řadě patří poděkování mé rodině, která mě plně podporovala po celou dobu mého dosavadního studia. Další díky patří mému vedoucímu práce doc. akad. soch. Miroslavu Zvonkovi, ArtD. za jeho osobitý přístup a cenné rady, a celému pedagogickému sboru FSI VUT v Brně, pod kterým jsem studovala. Za vyčerpávající informace a pěkné povídání o životě vozíčkářů děkuji panu Sašovi Pokornému - zástupci firmy Meyra ČR. Kolektivu pracovníků Interexpo v BVV děkuji za pomoc na modelu a za zprostředkování této pomoci panu Kloudovi. Závěrem bych chtěla poděkovat svým přátelům a spolužákům za krásné chvíle, které jsme spolu trávili a za to co jsem se od nich dokázala naučit.

Čestné prohlášení Prohlašuji, že diplomovou práci jsem vypracovala samostatně, s využitím zdrojů uvedených v seznamu použité litaratury.

.................................................... Petra Matyščáková


Obsah

1.1.1 Přídavné moduly Elektra 2 1.1.2 Řešení upínání modulu k vozíku

19 20

1.2 Design elektrického přídavného modulu Elektra 1.3 Technické inovace

22 22

1.3.1 Výběr vhodného materiálu rámu 1.3.2 Volba vhodného materiálu opláštění 1.3.3 Výběr baterie 1.3.4 Volba motoru

23 23 24 25

2 Variantní studie designu 2.1 Vytyčení cíle návrhu modulu 2.2 Vývoj 2.2.1 Skicování 2.2.2 Varianta 1 2.2.3 Varianta 2

3 Ergomické řešení 3.1 Základní rozměry sestavy 3.2 Zorné podmínky 3.3 Ovládací panel 3.4 Řídítka 3.4.1 Hmatníky 3.4.2 Ovladače na řídítkách

4 Tvarové (kompoziční) řešení 4.1 Základní rozměry 4.2 Celkový tvar modulu 4.3 Bateriový prostor 4.4 Ovládací panel 4.5 Řídítka 4.6 Výstup přípojného adaptéru a zásuvka dobíjení baterií 4.7 Směrová světla a světlomet 4.8 Stojan 5 Barevné a grafické řešení 5.1 Barevné provedení a varianty 5.2 Grafické prvky těla modulu 5.3 Ovládací panel a jeho grafické prvky 5.3.1 Displej 5.3.2 Tlačítka 5.3.3 Popis piktogramů 5.3.4 Sdělovač vybití baterie

6 Provozně -technologické řešení 6.1 Vnitřní konstrukce modulu 6.2 Zatáčení

Obsah

Úvod 14 1 Vývojová, technická a designérská analýza tématu16 1.1 Seznámení s výrobky firmy Speedy Reha-Technik 17

26 27 27 27 28 31

34 35 36 37 37 38 39

40 42 43 44 45 46 49 51 53 54 55 57 59 59 60 60 61

62 63 63


11

Obsah 12

6.3 Umístění základního elektronického vybavení 64 6.4 Dobíjení baterií 65 7 Rozbor technické, ergonomické, psychologické, estetické, ekonomické a sociální funkce designérského návrhu 66 7.1 Ergonomické aspekty 67 7.2 Psychologické aspekty 67 7.3 Estetické aspekty 67 7.4 Ekonomické aspekty 67 7.5 Sociální aspekty 68 7.6 Technické aspekty 68 8 Závěr 70 9 Seznam použitých zdrojů, obrázků a příloh 72 9.1 Seznam použitých zdrojů 73 9.2 Seznam obrázků 73 9.3 Seznam příloh 74



Úvod

Úvod

„Člověku byla dána bipedální lokomoce, tedy vzpřímené postavení s chůzí po dvou končetinách“[1], ale ne všichni mají to štěstí se ve svém životě skutečně postavit na své vlastní nohy a udělat krok… Existuje celá řada příčin, kvůli kterým je člověk odkázán na invalidní vozík. Může se jednat o poúrazové ochrnutí, vadu od narození nebo stav po mozkové příhodě. Ať už je příčina jakákoliv, výsledek je stejný – absolutní nebo částečná neschopnost pohybu, nesoběstačnost, fyzické a psychické bariéry. Současný trh nabízí invalidním lidem celou škálu mechanických a elektrických vozíků. Vždy je ale zásadní rozdíl, mezi těmito vozíky a jejich uživatelé řeší dilema, zda více využijí čistě elektrický vozík, nebo mechanický. Ano samozřejmě, jsou i jisté „mezistupně“ mezi těmito dvěma kategoriemi, ale takové mechanické vozíky doplněné o baterii a motor zdaleka nedosahují kvalit vyloženě elektrických vozíků. Elektrické vozíky jsou zase mohutné a pro aktivního člověka, který je schopen pohybovat se většinu času pomocí rukou zbytečné a velice drahé. Přídavný modul je cesta, která dokonale vyřeší mezistupeň mezi mechanickými a elektrickými vozíky. Uživatel, který je aktivní a schopný pohybovat se pomocí vlastních rukou si pořídí klasický invalidní vozík a pro delší trasy, projížďky a nákupy si přikoupí modul, který bude mít velkou kapacitu a tudíž i dojezd, v místech, kde mu modul bude přítěží, jej jednoduše odepne a nechá stát třeba před obchodním centrem jako motorku nebo jej doma uloží do garáže. Tento modul je zkrátka další varianta, další možnost jak aktivně žít a jak trávit volný i pracovní čas a jak se rychle a „neomezeně“ pohybovat.


15

1 Vývojová, technická a designérská analýza tématu

Základní filosofie německé firmy Speedy Reha-Technik je zajistit maximální možnou mobilitu na vlastním mechanickém invalidním vozíku. Rozbít stereotyp a nahradit pohánění invalidního vozíku i jinými způsoby než jen klasickým otáčením kol pomocí obručí umístěných na obou kolech. Proto firma Speedy jako, jedna z mála, vyvinula různé typy přídavných zařízení k mechanickým invalidním vozíkům. Jedná se o přídavné moduly: -na ruční pohon – modul má místo rukojetí šlapátka a uživatel se po připojení k modulu pohybuje na svém vozíku jako na kole pro vozíčkáře tzv. hand-bike. Modul na ruční pohon obsahuje mimo jiné i komponenty jako každé klasické kolo, takže po připojení ke svému mechanickému vozíku získává člověk dopravní prostředek, který se maximálně přibližuje klasickému kolu. Hand–bike je jediný a nejbližší způsob, jak si může člověk na invalidním vozíku užívat jinak ztracené záliby v jízdě na kole. - na elektrický pohon – modul obsahuje baterie a elektromotor. Po připojení se z uživatele na mechanickém vozíku stává uživatel vozíku elektrického a může si dovolit bez námahy dojet i na delší vzdálenosti. Po odpojení (například před obchodem) se opět může pohybovat volně pouze pomocí poháněcích obručí a na cestu zpátky si zase jednoduše a sám připojí modul. Modul se ovládá pomocí rukojetí a ovládacího panelu.

Vývojová, technická a designérská analýza tématu

1.1 Seznámení s výrobky firmy Speedy Reha-Technik

- modul s inteligentní motorickou podporou – modul je vytvořen pro uživatele, kteří si chtějí dopřát komfortu bicyklu pro paraplegiky, ale mají omezenou hybnost i horních končetin. Modul obsahuje kromě ručních šlapátek i baterie a motor, které pomáhají v náročných úsecích trasy otáčet a usnadňují tak uživateli šlapání a snižují tak potřebnou vynaloženou sílu rukama uživatele. „Řízení točivého momentu sleduje sílu, kterou vozíčkář vynakládá na jedno otočení klikou a podle individuálního nastavení motor přidává nebo ubírá potřebnou energii, na rovné trase přidává jen málo energie, popř. se automaticky vypne.“ [2].

Obr.1.1. - Zařízení Speedy na ruční pohon


17


Obr.1.2. - Elektrické zařízení Speedy

Obr.1.3. - Zařízení Speedy s inteligentní motorickou podporou

Obr.1.4. - Zařízení Speedy Elektra 2

18


Přídavné moduly Elektra 2 patří do skupiny zařízení na elektrický pohon. Elektra 2 je ale ve své kategorii nejlepší pro svůj relativně dlouhý dojezd, ovládací panel, osvětlení atp. Elektra je také jediný přídavný modul svého druhu, který má kapotáž.

Obr.1.5. - Zařízení Speedy Elektra 2

Základní parametry: > > > > > > >


1.1.1 Přídavné moduly Elektra 2

Hmotnost 31 kg Dojezd cca 40 km Elektricky nastavitelný stojan umožňující přesné připojení k vozíku Otočná rukojeť k přidávání rychlosti, která je současně brzdou Možnost couvání Ovládací panel s tlačítky vyžadující jen malou sílu Osvětlení

Základní vybavení: > > > > > > > > > > > > > > >

Motor 6 km/h Kolo 20˝ Stojan, vyjíždí a zajíždí elektricky Olověné baterie, bezúdržbové 2 x 18 Ah 12 V Nabíječka Osvětlení vozíku Displej ukazující rychlost, denní kilometry, celkové kilometry Ukazatel kapacity baterie Ovládací panel s tlačítky Hlavní vypínač ovládaný klíčem Houkačka Otočná rukojeť s plynulou regulací rychlosti Jízda dopředu i dozadu Spojovací systém Rám dvakrát lakovaný práškovou barvou


19


„Po odpojení nezůstávají na vozíku žádné rušivé díly a vozík si tak zachovává svoje obvyklé jízdní vlastnosti. Svoboda pohybu v těsných prostorách tak není omezena. Připojení je velmi snadné i bez cizí pomoci. Spočívá ve spojení adaptéru mechanického vozíku s adaptérem Speedy, při následném zdvihu předních koleček vozíku.“[2] Celkové zatížení pak spočívá na poháněcím – řídícím kole Elektry 2 a zadních kolech vozíku. „Je tak významně snížený valivý odpor a jízda je i při vynaložení minimální svalové síly velmi snadná a komfortní.“ [2] Zařízení Elektra 2 lze připojit ke každému vozíku bez ohledu na výrobce. „Nezáleží na modelu, ani velikosti vozíku, jsou vhodné pro vozíky s pevným i skládacím rámem.“ [2] 1.1.2 Řešení upínání modulu k vozíku Současné připojování přídavného elektrického pohonu Elektra k mechanickým invalidním vozíkům je velice rychlé a snadné a to i bez nutnosti cizí pomoci. Spojení spočívá v použití dvou adaptérů. První adaptér se připne na bočnice vozíku a do něj se zasune adaptér Speedy. Spojení se zajistí pojistkou a následuje zdvih malých koleček vozíku. Zdvih koleček je zajištěn mechanicky a dojde k němu jednoduchým pohybem a to zatlačením do rukojetí zařízení Speedy. Celkové zatížení této sestavy pak spočívá pouze na řídícím kole Speedy a na zadních kolech vozíku. „Je tak významně snížený valivý odpor a jízda je i při vynaložení minimální svalové síly velmi snadná a komfortní.“[2] Pak následuje jen odbrzdění zadních kol vozíku a jízda. Adaptér na invalidním vozíčku uživateli nezavazí, a pokud nechce vozík skládat, může být adaptér na vozíku i trvale. Tyto adaptéry jsou univerzální a tudíž je lze použít na jakýkoliv mechanický invalidní vozík různých velikostí i typů.

Obr.1.6. - Přípojný adaptér

20


Obr.1.7. - Odpojování adaptéru vozíku

Rychlost připojení a odpojení vozíku od modulů Speedy je v řádech sekund a je skutečně důmyslně vymyšlené, především pokud se jedná o zdvih předních koleček vozíku. Proto se zatím tomuto zařízení nebudu hlouběji věnovat a ponechám adaptér vozíku i zvedací systém s pákou v původním návrhu. V budoucnu by se však dalo uvažovat o zjednodušení tohoto upínáku, ale původní systém by nejspíš i nadále zůstal využitý.


Odstranění adaptéru invalidního vozíku – spojky a následné složení vozíku je velice jednoduché. Adaptér má rychlospojky, které se bezproblémově a rychle dají odpojit a vozík se posléze složí klasickým způsobem.

Obr.1.8. - Schéma přípojného systému


21


1.2 Design elektrického přídavného modulu Elektra O přídavných modulech Elektra jde snad jen říci, že jsou důmyslně vymyšlené a praktické pro lidi na invalidních vozících. Ze stránky designu však mají co dohánět. Design těchto modulů je dost těžkopádný a použité barvy spíše zdůrazňují nedostatky, než aby komplikované tvarování raději zamaskovaly. Také světla jsou na opláštění umístěna vyloženě funkčně bez ohledu na vzezření. Ovládací panel je dalším obzvlášť slabím místem. Na absolutně nevhodném čtverečkovaném pozadí panelu jsou tlačítka a ikony nečitelné a jakoby „ztracené“. Rozhodně je zapotřebí se stránce designu na těchto zařízeních více věnovat.

Obr.1.9. - Displej modulu Elektra 2

1.3 Technické inovace Cílem mé diplomové práce je mimo jiné také pozvednout tento stroj po technické stránce. Vytvořit sportovnější modul dokonalejší po stránce výkonu, kapacity baterií a tudíž dojezdu. Použít také vhodnější materiály na konstrukci a kapotáž a vytvořit tak dokonalý celek po technické i designové stránce. Při navrhování technických parametrů elektrického modulu Elektra je potřeba předem se zamyslet nad jistými aspekty, které výběr materiálů a komponentů razantně ovlivní. Důležitým aspektem je hmotnost celého modulu a fakt, že se jedná o pohon na předním kole. Nutné je též si uvědomit, že hmotnost uživatele na invalidním vozíku připojeném za modulem může dosahovat i vysokých hodnot cca 100 – 120 kg včetně vozíku. Tudíž není zcela žádoucí snaha o minimalizování hmotnosti modulu a je potřeba zachovat přibližně hmotnost min. 20-30 kg včetně veškerého příslušenství, aby měl modul vhodnější podmínky pro tažení vozíku s uživatelem. Při snaze docílit modulu, který bude výkonnější, dosáhne vyšší rychlosti a délky dojezdu je zapotřebí inovovat řadu technických parametrů. Těmi nejdůležitějšími inovacemi je volba nových baterií a motoru. Na tyto inovace také musí navazovat prvky, bez kterých se žádný účastník silničního provozu neobejde a to především přední světlo, směrová světla, zpětná zrcátka či koncová světla.

22


Materiál rámu by měl splňovat celou škálu vlastností vhodných pro naši potřebu. V první řadě by měl být pevný, lehký a cenově dostupný. V současné době se nabízí více typů materiálů, které mají svoji budoucnost v podobných odvětvích. Na příklad výroba rámů kol, invalidních vozíků či skútrů aj. nevyužívají už dávno pouze ocel, ale materiály jako je hliník, dural, titan nebo karbonové kompozity. Při návrhu materiálu konstrukce modulu jsem vybírala ze dvou materiálů. Dural nebo karbonové kompozity. Ale rozhodujícím aspektem se stala cena a proto vzhledem k podstatně vyšší ceně karbonových kompozitů se bude volba týkat duralu. „Dural nebo duraluminium (z lat., “tvrdý hliník”) je obchodní označení pro různé slitiny obvykle 90 - 96 %hliníku a 4 - 6 % mědi s menšími přísadami mědi, hořčíku, manganu aj. Oproti čistému hliníku (měrná hmotnost 2,7 g/cm3) je dural jen nepatrně těžší (typicky 2,8 g/cm3), ale až pětkrát pevnější v tahu i tvrdší. Pevnost i tvrdost se zvyšuje tepelným opracováním a zušlechťováním, podobně jako u ocelí. Dural se velmi snadno obrábí, spojuje se svařováním v ochranné atmosféře, pájením s pomocí speciálních tavidel, nýtováním nebo lepením. Dural je chemicky odolný a dá se velmi dobře povrchově upravovat a barvit (eloxování). Nedostatkem duralových slitin je malá schopnost tlumit otřesy a pohlcovat rázy, neboť mají malou anelasticitu.“[3]


1.3.1 Výběr vhodného materiálu rámu

1.3.2 Volba vhodného materiálu opláštění Sklolaminát - Vysoká tepelná odolnost (-40˚C +140˚C) a výjimečné fyzikálně mechanické vlastnosti ve spojení s jeho životností, nízkou hmotností a snadným zpracováním tak činí ze sklolaminátu ideální materiál s mnohostranným použitím. Nízká hmotnost – i když sklo a pryskyřice mají poměrně vysokou hustotu a tím pádem hmotnost, jejich kombinace dává materiálu vysokou pevnost. Takže při ideální návrhu a zpracování technologického postupu, podpořenou statickým výpočtem, je finální výrobek extrémně lehký. Pevnost a pružnost – tento materiál byl zvolen pro výrobu lyží, hokejek, pro vozy F1, motorové čluny, kánoe, atd. Při představě jak extrémně jsou tyto výrobky namáhány, je jasné, že není možné materiálově konkurovat. Proto se stávají sklolaminátové výrobky téměř nezničitelné.


23


1.3.3 Výběr baterie Při výběru baterie je nutné se zaměřovat na několik aspektů, které by měl zvolený typ baterie vlastnit. Žádoucí je vyšší kapacita baterie a tudíž větší dojezd, dále rozměry baterie a hmotnost. V současné době se v zařízeních podobného typu jako jsou elektrokola a elektroskútry využívají 3 typy baterií. „Jsou to baterie typu NiMH (Nickel Metal Hydride), Li-Ion (Lithium Ion) a Li-Pol (Lithium-ion polymer). Baterie neobsahují nebezpečné materiály, jako např. kadmium nebo rtuť.“[4] Staré typy olověných akumulátorů s kyselinou sírovou (tzv. Lead Acid), kterými je vybaveno většina elektro - kol dostupných v ČR se postupně přestávají používat vzhledem k jejich váze a omezené možnosti recyklace. Nickel Metal Hydride (NiMH) baterie mají vysokou kapacitu, možnost rychlého nabíjení a velkou spolehlivost. „Baterie užívané v elektrických dopravních prostředcích jsou konstruovány až na 500 nabíjecích cyklů, pak může být repasována. Skladování těchto akumulátorů je možné v nabitém i vybitém stavu.“[4]Nutností ale je minimálně 3x v průběhu jednoho roku články několikrát zcela nabít a vybít, jinak může dojít k znehodnocení elektrod akumulátoru a k nevratné ztrátě kapacity. „Lithium Ion (Li-Ion) baterie mají zvýšenou kapacitu a jsou velmi lehké, proto je jejich cena oproti NiMH bateriím obyčejně vyšší, nicméně při díky delší životnosti je výhodnější. Baterie užívané v elektrických dopravních prostředcích je konstruovány až na 1000 nabíjecích cyklů.“[4] „Lithium Polymerové (Li-Pol) jsou nejnovějším komerčně užívaným typem baterií, dosud s nejlepším poměrem váha/výdrž/životnost. Baterie mají velmi nízké samovybíjení a jsou citlivé na přesné nabíjení, proto je u Li-Pol akumulátorů nutné používat pouze nabíječky, které jsou dodávané výrobcem.“[4] Volím typ baterií Li-Pol pro jejich výborný poměr mezi váhou, výdrží a životností. Vhodné jsou také jejich velikostní parametry. Li-Pol baterie se prodávají i jako bateriové paky s kapacitou 30 Ah. Mají životnost cca 800 – 1000 dobíjecích cyklů. Rozměry takového bateriového paku jsou 165 x 83 x 109 mm. Hmotnost takového bateriového paku se pohybuje okolo 4 kg. Vzhledem k nízké váze baterií a jejich poměrně vysoké kapacitě je možné si dovolit vložit do modulu Elektra dvě balení a zvýšit tak několikanásobně dojezd oproti původní hodnotě, která je cca 40 km. Vzdálenost dojezdu by pak mohla dosahovat i 100 km! Dobíjení Dobíjení probíhá přes běžnou zásuvku 220V. Doba nabíjení se pohybuje mezi 4,5 – 6 hodinami.

24


Nejvhodnější motory do přídavného modulu Elektra se jeví dva typy. Těmi motory jsou kartáčový (komutátorový) stejnosměrný motor a bezkartáčový stejnosměrný motor. Tyto dva typy motorů jsou nejčastěji používány i u elektrických skútrů a elektrických kol (tyto skútry a kola jsou, co se týče pohonu, řešená obdobně jako u Elektry a proto se řídím i jejich technickými parametry). Rozdíly v provozních vlastnostech mezi oběma typy motorů nejsou obvykle příliš velké. Vzhledem k vyšší účinnosti, spolehlivosti a životnosti volím bezkartáčový elektromotor, který bude umístěn v náboji kola tažného zařízení. Jedná se o osvědčený odlehčený motor v náboji o výkonu 400W s vysokým točivým momentem pro montáž na přední kolo. S tímto motorem se zvýší dosažitelná rychlost až na 20 km/h. Hmotnost motoru je cca 1,5 - 2 kg.



1.3.4 Volba motoru

25

2 Variantní studie designu

Cílem mé práce je navrhnout přídavný pohon k invalidním vozíkům, který bude akceptovat nejen kvalitní design a pomyslnou „skořápku“, ale bude v souladu i s nejideálnějšími technickými prvky a řešeními. Vytvořit soulad praktičnosti a tvarové atraktivity, vše s úmyslem přiblížení užití modulu co nejblíže k uživateli. Tuto práci chci ovšem stále stavět na stávajícím řešení, držet se osvědčených míst a navrhnout lépe nevhodně řešené aspekty stávajícího modulu.

Variantní studie designu

2.1 Vytyčení cíle návrhu modulu

2.2 Vývoj Prvotní kroky při navrhování směřovaly k rozhodnutí, jakým směrem se vydat. Velice důležité je uvědomit si pro jakou cílovou skupinu lidí se toto zařízení vyvíjí, a tudíž jakou by mělo mít „tvář“. Tento modul je určen aktivním a sportovně založeným lidem, a proto chci docílit sportovnějšího a progresivnějšího vzhledu, který bude v souladu s větším výkonem – rychlostí a kapacitou - dojezdem modulu. 2.2.1 Skicování Počátek každého vývoje designu se týká především skicování, hledání zajímavých křivek a nových možností. Nabízelo se několik eventualit týkajících se především kapotáže. První variantou je možnost schovat celou konstrukci pod kapotu s otvory na přípojný systém a řídítka. Druhou možností je přiznat konstrukci modulu a pokrýt kapotou jen prostor s ukrytou elektronikou. Při dalším postupu se však spíše jevila jako schůdnější první eventualita.

Obr.2.1. - První návrhy 1


27


Obr.2.2. - První návrhy 2

2.2.2 Varianta 1 První návrhy se řídily především jednoduchostí. Cílem bylo vyhnout se komplikovaným tvarům a v podstatě co nejkratší cestou propojit ovládací panel se zbytkem těla modulu a blatníkem. Vznikl tak relativně dynamický návrh, jednoduchý na výrobu. Celý koncept je tvořen jako „kornout“, který odkrývá pouze kolo, řídítka a přípojný systém. Tělo modulu je rozčleněno do dvou částí. Vnitřní část odlišena tmavší barvou celý modul opticky odlehčuje a současně i tvoří odnímací díl pro vstup do vnitřku modulu. Jeho stavba dovoluje použití vnitřní konstrukce jako u stávajícího modulu. Jeho tělo také skrývá velké množství vnitřního prostoru, což je vhodné především pro uložení baterií. Velký prostor pro uložení baterií se však jen zdánlivě jeví pouze jako výhoda, protože přináší řadu nedostatků.

28


Variantní studie designu Obr.2.3. - Skica Varianta 1

Tento návrh se sice může jevit po stránce designu jako dostatečný, dle mého názoru ne však zcela praktický po technické stránce. Prostor pro umístění baterií se nachází v horní části, a protože baterie jsou v podstatě jedna z nejtěžších částí modulu, umístěním blíže k ovládacímu panelu by nežádoucím způsobem přenášely těžiště. To by zapříčinilo negativním způsobem ovladatelnost modulu a především po odpojení modulu od vozíku jeho stabilitu. Tato skutečnost tedy zapříčinila opuštění Varianty 1 a výrazným způsobem nastínila další cestu návrhu. To znamená umístění baterií do co nejnižších prostor modulu a přílišné nezatěžování oblasti ovládacího panelu.

Obr.2.4. - Varianta 1


29



Další práce spočívala v hledání vhodného tvaru bočního profilu. Zvláštní důraz měl být kladen na dynamiku. Model má působit sportovním, energickým dojmem. Tvar by měl vycházet z předního kola a přirozeně přecházet v ovládací panel. Dalším předpokladem je umístění baterií ve spodní oblasti modulu a odlehčení horní části. Za těchto předpokladů byla navržena následující - druhá varianta.


30


Dynamický, lehký tvar s bateriemi umístěnými na bocích kol a odlehčenou horní částí je doménou druhého návrhu. Výrazně se liší od první varianty a to především celkovým odlehčením. Tento návrh nemá uvnitř zbytečné prostory a kapotáž v podstatě kopíruje vnitřní techniku modulu.


2.2.3 Varianta 2

Obr.2.7. - Skici Varianta 2

Motor je klasicky umístěn v náboji kola. Baterie jsou už nyní umístěny ve schránkách situovanými na bocích kola, kde z hlediska těžiště zaujímají nejideálnější prostor. I když je zde použito bezúdržbových baterií, je vhodné mít k nim snadný přístup třeba jen proto, že je po nějaké době potřeba je vyměnit. V těchto bočních schránkách je k bateriím jednoduchý přístup pomocí odejmutí bočního krytu.

Obr.2.8. - 3D model Varianta 2


31


Dalším výrazným prvkem je ovládací panel. Ten je v podstatě pokračováním těla modulu, jehož plocha je dána ohnutím. Na jeho konci jsou umístěny rukojetě.

Obr.2.9. - Jednoduchý model Varianty 2

Druhá varianta sice odpovídá původně zvoleným požadavkům, objevují se však jiné nedostatky. Tím hlavním nedostatkem je přílišné projmutí horní křivky modulu a tudíž je vyloučena možnost zachovat původní řešení konstrukce rámu modulu. A protože původní řešení konstrukce modulu považuji za vhodné, je důležité, aby tvar kapoty modulu toto vnitřní uspořádání toleroval. Dalším problémem je i přípojný systém, který by musel být pro tuto variantu navržen zcela nový. Toto jsou naprosto nežádoucí skutečnosti, které nedovolí v druhé variantě pokračovat.

32



Další vývojové varianty:

Obr.2.10. - Další vývojová varianta 1

Obr.2.11. - Další vývojová varianta2


33

3 Ergomické řešení

Z ergonomického hlediska je navrhování modulu vhodné především ve stavu, kdy je modul ve styku s uživatelem. K takovým situacím dochází v několika případech. Při jízdě v zapojeném stavu modulu a invalidního vozíku. Při otevírání/zavírání krytu zásuvky pro nabíjecí konektor a při vlastním připojování nabíjecího konektoru do zásuvky.

Ergonomické řešení

3.1 Základní rozměry sestavy

Na obrázku jsou zakótovány základní rozměry mezi uživatelem sedícím na invalidním vozíku a připojeným modulem.

Obr.3.1. - Základní rozměry sestavy


35


3.2 Zorné podmínky Vzhledem k tomu, že více jak 80 % informací získáváme pomocí zraku, je dobré zajistit uživateli modulu dobré zorné podmínky.

Obr.3.2. - Zorné podmínky

Z obrázku je patrné, že uživatel nemá žádná omezení v zorném poli. Kvalita rozhledu je dána především jen tím, jaké má možnosti otočit hlavou, tedy jestli nemá omezenou hybnost krčních obratlů.

Obr.3.3. - Výhled uživatele

Sklon čelní části modulu je navržený především s ohledem na výhled uživatele na vozovku. Ze zobrazení na obrázku je vidět, že řidič vidí prakticky těsně před kolo a minimální rozměry modulu nebrání člověku absolutně ve výhledu. Je tedy téměř nemožné přehlédnout nerovnosti na silnici. Uživatel má tak přehled o veškerém dění na vozovce a s tím i celý modul pod kontrolou.

36


Ovládací panel je důležitým prvkem modulu. Jeho ergonomie vychází z rozměrů lidské ruky. Důležitými prvky jsou tlačítka a displej a samotné umístěná ovládacího panelu k pozici těla uživatele. Ovládací panel je umístěn tak, aby na něj měl uživatel optimální úhel pohledu. Tento úhel svírá s horizontálou oka 50 stupňů.


3.3 Ovládací panel

Obr.3.4. - Úhel výhledu na ovládací panel

3.4 Řídítka Lidská ruka je při ovládání modulu stěžejním orgánem. Při návrhu řídítek a hmatníků byla brána v potaz ergonomie ruky. Řídítka stejně jako ovládací panel je potřeba umístit do manipulačního prostoru uživatele. Manipulační prostor je místo, k němuž vztahujeme nejčastěji vykonávané pohyby rukama. Je určeno svislou vzdáleností od podlahy. Za optimální se považuje prostor zhruba mezi výškou pasu a srdce.

Obr.3.5. - Úhel řídítek činí 160°


37


Řídítka byla navržena pod úhlem 160 stupňů. Tento úhel odpovídá přirozenému postavení rukou. Umístění řídítek dále odpovídá výšce, kdy má uživatel sevřené předloktí a nadloktí pod úhlem přibližně 90 stupňů. Tento úhel se může mírně lišit v závislosti na užitém vozíku uživatele a jeho nastavení. Pro respektování potřeb uživatelů byla řídítka navržena univerzálně, kdy mohou být užita jak praváky, tak i leváky. Po jednoduché úpravě mohou být funkce řídítek zaměněny z jedné strany na druhou. Tím jsou na mysli především funkce jako otočný hmatník pro regulaci rychlosti, brzda a páčkový přepínač směrových světel.

Obr.3.6. - Úhel rukou na řídítkách činí cca 95°

3.4.1 Hmatníky Za předpokladu, že modul je do exteriéru a může tedy navlhnout, jsou řídítka opatřena hmatníky z protiskluzového materiálu a výstupky masírující dlaň, které také zabraňují sklouznutí.

Obr.3.7. - Hmatníky jsou z pogumovaného, protiskluzového materiálu

38


Kromě ovládacího panelu, kde se nachází většina ovladačů, jsou další důležité funkce umístěny na řídítkách. Tyto ovladače jsou spojené bezprostředně s jízdou a jejich umístění na řídítka je z ergonomického, ale i bezpečnostního hlediska nutné.


3.4.2 Ovladače na řídítkách

Obr.3.8. - Páčkový přepínač směrových světel

Páčkový přepínač směrových světel je ovladač standardně umístěný na levém řídítku. Toto umístění bylo převzato z motocyklů, kde už několik desetiletí úspěšně plní svoji funkci.

Obr.3.9. - Otočná rukojeť plynulé regulace rychlosti a brzdová páka

Pravé řídítko je opatřeno otočným hmatníkem, který plynule reguluje otáčky motoru a tím i rychlost modulu. Dalším prvkem je brzdová páčka napojená na kotoučovou brzdu kola. Petra Matyščáková - Design přídavného modulu k invalidnímu vozíku

39

4 Tvarové (kompoziční) řešení

Tvarové (kompoziční) řešení

Finální varianta je velice úzce spojená s variantou druhou. Navazuje na ni řešením bočních schránek na baterie a také řešením ovládacího panelu a řídítek. Tvar kapotáže však vychází plně z vnitřního technického a tvarového uspořádání. Mohu tedy říci, že i za dosažení cíleného designu nebylo zapotřebí výrazně měnit vnitřní konstrukci modulu. To je skutečnost, kterou by každý investor pravděpodobně vyžadoval.

Obr.4.1. - Finální koncept


41


4.1 Základní rozměry

Obr.4.2. - Základní rozměry

42


Tvar finálního návrhu jako celku je navržen s ohledem na ergonomii a především také na technické aspekty jako je vnitřní konstrukce modulu daná výrobcem. Návrh by neměl obsahovat zbytečné „kudrlinky“ a všechny jeho křivky by měly být opodstatněné svojí funkcí nebo vnitřním rozložením. Měly by společně provázaně tvořit sladěný komplex. Tím se také řídí tento návrh. Nejhmotnější část modulu se nachází v oblasti kola, kde jsou umístěny baterie a motor v náboji kola. Baterie jsou umístěny po obou stranách kola, ve schránkách nahrazujících blatníky. Koncept propojuje jeden prvek a to je zkosení. To se nachází na většině prvků celého modulu včetně detailů. Zkosení se začíná v čelní části modulu a prochází jím až do zadní části ovládacího panelu, kde je ukončeno. Zkosení bylo zvoleno pro svoji jednoduchost a přitom údernost, progresivnost, kterou vlastní motorky a podobné stroje, které si uživatel na invalidním vozíku nemůže pořídit. Funkci jakési motorky by měl tento přídavný modul, i když vzdáleně, nahradit. Zkosení je samozřejmě náležitě opatřeno rádiusy. Pro jeho tvrdší vzezření je však použito převážně na odvrácené straně od uživatele. Ten se s ním setká pouze na ovládacím panelu, kde tato hranka tvoří jeho manipulační prostor.


4.2 Celkový tvar modulu

Obr.4.3. - Sestava modulu s vozíkem


43


Jako protipól ostřejšího zkosení je zvolen rádius. Rádius proto, že jeho umístění se nachází v těsné blízkosti nohou uživatele. Vyjadřuje pocit měkkosti a nezranitelnosti. Tento rádius probíhá zase zcela po celé straně přilehlé invalidnímu vozíku a zakončuje opět ovládací panel ze spodní části nakloněné k uživateli. Tělo modulu je rozděleno na dvě základní části. Tyto části jsou odlišeny barevně a vyjadřují dva naprosto odlišné prostory. První část je přilehlá k uživateli, je měkčí tvarově a je odnímatelná. Druhá a větší část je v podstatě zbytek modulu, jeho tvář, ve kterém se nachází veškerá technika bateriemi počínaje a diodami konče.

4.3 Bateriový prostor Umístění baterií je v prostoru po obou stranách kola ve schránkách nahrazujících blatníky. Jejich umístění je zvoleno především z hlediska těžiště modulu. Umístění baterií v horní části modulu by zapříčinilo špatnou stabilitu modulu v odpojeném stavu na stojanu. V takovém případě by pak i malý poryv věru mohl znamenat pro modul pád. Naproti tomu umístění baterií ve spodní části modulu netvoří takovou páku, aby k pádu došlo. Z důvodu, že je toto kolo tažné je umístění po stranách kola ideální i pro sílu, která tlačí toto kolo k zemi. Tím tak dosáhneme lepších jízdních vlastností. Baterie jsou bezúdržbové, tudíž nepotřebují příliš důkladnou péči. Dostupnost k nim by měla být ale zajištěna nejen pro odborného technika, ale běžným způsobem by se k bateriím měl dostat i uživatel. Proto je přístup k bateriím umožněn z vnější strany po odemčení jednoduchých zámků a odklopení vík po obou stranách bateriových prostor.

Obr.4.4. - Bateriový prostor

44


Prostor modulu, se kterým přichází uživatel bezprostředně do styku je především ovládací panel. Cílem konceptu bylo nerozbít tímto prvkem celkový tvar modulu, a proto byl tento problém vyřešen plynulým navázáním ploch, které na svém konci tvoří právě prostor pro ovládací panel a řídítka. Ovládací panel je obdélníkového tvaru se zaoblenými rohy. Na těle modulu je navíc vymezen jeho prostor plochou z kartáčovaného plechu. Nejvýraznějším a největším prvkem panelu je bezpochyby displej poskytující uživateli informace o stavu modulu. Pod displejem je umístěna šestice tlačítek a jedna světelná kontrolka , indikátor, upozorňující na vybitý stav baterií. Všechna tlačítka a displej jsou vyřešeny úpravou bránící zatečením vody do elektroniky ovládacího panelu. Pro snadné ovládání nekladou tlačítka při stisknutí veliký odpor. Tak může bez problémů ovládat modul i člověk se sníženou pohyblivostí rukou.


4.4 Ovládací panel

Zdířka na klíč se nachází pod ovládacím panelem na zkosené ploše. Zde umístěný klíč nezavazí uživateli v pohybu rukou na ovládacím panelu.

Obr.4.5. - Ovládací panel


45


4.5 Řídítka Pod ovládacím panelem modulu jsou umístěna řídítka. Jejich poloha je dána obtékáním horní černé části kapotáže okolo řídítek do spodní žluté, odnímatelné části modulu a kovovým kroužkem, který chrání kapotáž.

Obr.4.6. - Přechod těla modulu v ovládací panel

Řídítka mohou být namontována jak pro leváky, tak i pro praváky nebo upravena v závislosti na omezené pohyblivosti rukou.

Obr.4.7. - Ovládací panel s řídítky

46



Průřez řídítek je kruhový z důvodu přidáváním rychlosti otočením rukojetě. Na krajích řídítek jsou umístěny zarážky, které brání rukám ve sklouznutí z rukojetí. Tomu brání i jejich pogumovaný materiál a drobné kulovité výstupky po celé ploše rukojetí. Tyto zarážky jsou kuželovitého tvaru a kromě funkce zarážek slouží i jako plocha pro umístění zpětných směrových světel - blinkrů. Tvar směrových světel je řešen velice jednoduše a koresponduje s ostatními osvětleními modulu.

Obr.4.8. - Detail ovládacího panelu

Vzhledem k poměrně malým rozměrům modulu bylo potřeba vyřešit celkový tvar řídítek minimalisticky. Důvodem je fakt, že průměr řídítek a jejich délka nelze z ergonomického hlediska nijak omezit. Velikost těla modulu a velikost řídítek by se pak mohla zdát v nepoměru, opticky by řídítka působily těžce a po odpojení by se zdálo, že modul řídítka převáží. Těmto aspektům jsem se snažila vyhnout a tedy neřešit řídítka příliš komplikovaně.

Obr.4.9. - Detail výstupu řídítek


47


Pravé a levé řídítka jsou, jak už bylo řečeno, vyřešena různě s ohledem na funkce, které skýtají.

Obr.4.10. - Detail pravého řídítka

Řídítko pro pravou ruku má vlastnost plynulé regulace rychlosti. Přidávání rychlosti dochází při otočení rukojeti od sebe a snížení rychlosti otočením rukojeti k sobě. Dalším prvkem je brzda, sloužící k rychlému zastavení nebo dobrzdění.

Obr.4.11. - Detail levého řídítka

Řídítko pro pravou ruku má jedinou zvláštní funkci a to páčku pro zapínání levého a pravého směrového světla. Tato páčka je označena symbolem dvou šipek. 48


Připojovací mechanismus, jak už bylo řečeno, zůstává zachován z původního modulu Speedy Elektra 2. Kromě spojování modulu s vozíkem dochází v této části i k otáčení modulu a tudíž ke změně směru celé sestavy modulu a vozíku za jízdy. V místech, kde přípojný systém vychází z modulu, se ale tento nový koncept liší. Přípojný systém je částečně skrytý uvnitř, ale díky kruhovým otvorům, kterými adaptér prochází, je umožněna jeho neměnná funkce. Rotace i připojování je tedy zachováno.


4.6 Výstup přípojného adaptéru a zásuvka dobíjení baterií

Obr.4.12. - Pohled na výstup přípojného adaptéru

Návrh kovového dílu, který vymezuje místo výstupu přípojného systému z modulu, má několik opodstatnění. Celý modul je poměrně specifická záležitost, ale bez adaptéru by neměl jak plnit svoji funkci. Proto kovový díl přiznává a fixuje umístění adaptéru a současně, spíše jen opticky, chrání kapotáž před pohybujícím se spojovacím systémem, který má samozřejmě okolo sebe v otvorech dostatečnou vůli.


49


V oblasti přípojného systému se nachází i zásuvka pro napájecí konektor. Tato zásuvka je umístěna nad spojovacím adaptérem. Pro její důležitost a umístění jsem se rozhodla propojit s ní prvek otvorů přípojného systému. Kovový kryt vychází z obtékání kruhových tvarů otvorů pro adaptér a jako bublina se plynule napojuje na kruhový kryt zásuvky pro napájecí konektor.

Obr.4.13. - Pohled na výstup přípojného adaptéru

Víčko k zásuvce pro napájecí konektor se otevírá pouze stisknutím a vysazením. Do zásuvky se zapojí kabel s napájecím konektorem a zasune se do klasické 220 V zásuvky, kterou najdeme v každé domácnosti. Nabíjecí proces trvá několik hodin.

Obr.4.14. -Detail víčka k zásuvce pro nabíjecí konektor

50


Připojením modulu k vozíku se stává z jeho uživatele řidič a sestavy invalidního vozíku s modulem vozidlo. Není možné, aby se tato sestava pohybovala po chodníku a proto je potřeba, aby byl modul doplněn o prvky, jako je světlo a směrová světla informující ostatní řidiče o změnách směru a také všeobecně upozorňoval ostatní řidiče o svém pohybu na vozovce.


4.7 Směrová světla a světlomet

Obr.4.15. - Sestava modulu s vozíkem a sedícím uživatelem

Koncová směrová světla jsou umístěna na nejširším místě modulu a to jsou řídítka. Pokud uživatel nemá zvláštní odnímatelná světla a směrová světla umístěná na zadní části vozíku, budou tato světla dostatečná k informování účastníků provozu za zády řidiče modulu.

Obr.3.16. - Detail na řídítlo s koncovým směrovým světlem


51


Už od začátku bylo patrné, že pro umístění směrových světel a světlometu je vhodná poměrně rozsáhlá čelní plocha a plocha blatníků. Směrová světla byla proto umístěna na hranách blatníků. Umístění směrových světel na rohu blatníku je originální a současně praktický detail. Světla tak informují o změně směru jak vozidla před, tak i vozidla po stranách modulu. Tímto je dosažena větší bezpečnost řidiče modulu i okolních vozidel.

Obr.4.17. - Detail na přední směrové světlo

Světlomet je umístěn na čelní ploše. Jeho tvar je obdélníkového tvaru se zaoblenými rohy a koresponduje i s tvarem směrových světel. Světlomet je tvořený množstvím diod, které jsou zasazené pod úrovní těla modulu. Kryt z plexiskla nevystupuje z modulu, ale naopak je v jeho úrovni.

Obr.4.18. - Detail na světlomet

52


V případě odpojení modulu od vozíku je na ovládacím panelu tlačítko ovládající výsuvný stojan. Uživatel, který plánuje modul odpojit, ještě před samotným oddělením modulu od vozíku stiskne toto tlačítko. V tom okamžiku se vysune ze zadní části kola stojan a modul je připraven k odepnutí a následnému odstavení. Stojan je napojený na dvojici motorků, které celý pohyb zajišťují.


4.8 Stojan

Obr.4.19. - Detail výsuvu stojanu

Tvar stojanu je vysloveně funkční a vychází z průřezu prostoru mezi kolem a kapotou, mezi které je zasouván. Stojan má kruhový průřez a je v podstatě rozdělen na dva zrcadlové díly. Vysouvání stojanu má dvě fáze. V první fázi je stojan vysunut přímo dolů z prostoru modulu. V druhé fázi se stojan stále vysunuje směrem dolů, konce stojanu se však od sebe začínají vzdalovat a ve finále, kdy se oba konce stojanu dostanou do tvaru písmene “V” je stojan už pevně na zemi. Tento tvar zajišťuje vyšší stabilitu a zabraňuje pádu modulu. Při zasouvání se tyto děje odehrávají jen v opačné souslednosti – počínaje zdvihem, přiblížením obou částí stojanu a plným zasunutím do prostoru modulu konče. Před zdvihem stojanu je však nutné připojit modul k vozíku.


53

5 Barevné a grafické řešení

Volba barvy modulu je sice fáze závěrečná, ne však nejjednodušší. Cílem výběru barev bylo zavděčit se jím co největší skupině potenciálních zákazníků. Nakonec bylo však rozhodnuto vyřešit několik barevných variant, které budou působit na konkrétní skupiny uživatelů. Výběrem byla vždy dvojice barev, jedna na vnější a druhá na vnitřní část kapoty. Barevnými řešeními je žádoucí zaujmout všechny potenciální zákazníky, kteří byli pomyslně rozděleni do dvou skupin.

Barevné a grafické řešení

5.1 Barevné provedení a varianty

Obr.5.1. - Barevné varianty sportovní

První skupina je sportovně – progresivní. V této skupině se nachází kontrastní barvy a barvy užívané na sportovních motocyklech. Moduly s těmito barvami by měly zaujmout mladé, sportovně založené, aktivní zábavu vyhledávající lidi, kteří se nebojí upoutat pozornost výrazným prvkem. Společným prvkem těchto modulů je výrazná žlutá barva kapoty přilehlé k uživateli. Petra Matyščáková - Design přídavného modulu k invalidnímu vozíku

55


V druhé skupině jsou spíše neutrální, umírněné kombinace, vhodné pro klidnější, usedlejší uživatele nebo pro lidi, kteří na sebe nepotřebují příliš upozorňovat.

Obr.5.2. - Barevné varianty neutrální

Tyto module opět spojuje barva vnitřní části kapotáže a tou byla zvolena tmavě šedá barva. Na posledním obrázku je sice modul s červenou kapotáží, v kombinaci s šedou barvou jsem jej ale zařadila mezi ty klasičtější barevné varianty.

56


Tělo modulu je opatřeno jedním grafickým prvkem, který je v podstatě sjednocujícím elementem pro všechny barevné varianty modulu. Tímto prvkem je nápis Speedy a Speedy – E vždy ve žluté barvě a na totožném místě.


5.2 Grafické prvky těla modulu

Obr.5.3. - Nápis “speedy” na krytu baterie

Prvním místem byla zvolena plocha levého krytu baterie. Nápis Speedy je zde nasměrován do středu kružnice, ve kterém se nachází skrytý zámek ke vstupu do bateriového prostoru.

Obr.5.4. - Nápis “speedy-E” na pravém boku modulu

Druhý nápis Speedy – E je umístěn na pravé boční ploše souběžně s hranou čela modulu. Petra Matyščáková - Design přídavného modulu k invalidnímu vozíku

57


Místem pro třetí nápis je prostor ovládacího panelu. Nápis se nachází těsně nad displejem v pravé části.

Obr.5.5. - Nápis “speedy-E” nad displejem ovládacího panelu

Důležitým grafickým prvkem je také samotné dělení modulu na dvě barevné části. Toto barevné členění podporuje dynamický tvar modulu a současně odděluje odnímatelný prvek modulu.

Obr.5.6. - Tělo modulu je rozděleno na dvě různobarevné části

58


Ovládací panel je důležitým prvkem, se kterým nelze při užívání modulu nepřijít do kontaktu. Ovládací panel je tvořen displejem a tlačítky. 5.3.1 Displej Displej se nachází v horní části panelu, má tvar čtverce se zaoblenými rohy. Informuje uživatele o aktuální rychlosti, stavu nabití baterie v procentech a předpokládaném počtu kilometrů do vybití baterie. Mezi dalšími informacemi, které se vy smyčce opakují, je možné se přepínat tlačítkem „memo“.


5.3 Ovládací panel a jeho grafické prvky

Obr.5.7. - Displej ovládacího panelu


59


5.3.2 Tlačítka Navržená tlačítka patří mezi typ ovladačů, které se ovládají jedním prstem. Tlačítka jsou čtvercového tvaru o délce strany 1,5 cm. Každé tlačítko má svoji vlastní funkci, která je znázorněna určitým piktogramem umístěným na každém tlačítku.

Obr.5.8. - Popis piktogramů tlačítek ovládacího panelu

5.3.3 Popis piktogramů Couvání - piktogram couvání je navržen jako šipka ukazující vzad. Pro větší důraznost “jízdy” vzad je doplněna o přerušovanou čáru, která znázorňuje jízdu po silnici. Výstražná světla - pro výstražná světla bylo použito známého piktogramu z automobilů. Dvojice trojúhleníků. Přepínání displeje - tlačítko pro přepínání displeje je opatřeno zkratkou nápisu Memory - paměť. Tímto tlačítkem se přepínají údaje v paměti ovládácího panelu. Vysunutí/zasunutí stojanu - tento piktogram je znázorněn dvojitou, nahoru a dolů směřující šipkou a zjednodušeným obrázkem klasického stojanu. Klakson - klakson jako tlačítko pro zvukový signál je znázorněn zvonkem. Přední světlo - hvězda znázorňuje zdroj světla.

60


Barevné a grafické řešení Obr.5.9. - Detail piktogramů

5.3.4 Sdělovač vybití baterie Ovládací panel je opatřen kontrolkou, která hlídá důležitý parametr stavu modulu. Jedná se o kontrolku vybití baterií. Tato kontrolka začne červeně svítit v okamžiku, kdy se baterie vybijí pod určitou hodnotu. Kontrolka je opatřena patřičným piktogramem. Uživateli je tak důrazně připomenuto, že musí zavčas dobít baterie.

Obr.5.10. - Detail kontrolky vybití baterie


61

6 Provozně-technologické řešení

Vnitřní konstrukce návrhu modulu byla z velké části zachována z původního řešení. Na obrázku je konstrukce hmotově znázorněna.

Provozně-technologické řešení

6.1 Vnitřní konstrukce modulu

Obr.6.1. - Náhled rámu konstrukce

6.2 Zatáčení Při zatáčení dochází k ohybu v kloubu ukrytém uvnitř modulu. Tento kloub je na adaptéru přímo za krytem s kruhovými otvory. Zatáčením se natočí celé tělo modulu okolo adaptéru, který je pevně připojen k invalidnímu vozíku.

Obr.6.2. - Úhlel vytočení modulu může být až 45°


63


6.3 Umístění základního elektronického vybavení Umístění základního technického vybavení je naznačeno na obrázku. Motor znázorněný modrou barvou je umístěn v náboji kola modulu. Baterie jsou po bocích kola v bateriových prostorech, kde může být umístěno více či méně baterií. Tento prostor je označený růžovou barvou. Motorky pro vysunování a zasunování stojanu jsou vyznačeny oranžovou barvou. V prostoru nad kolem se nachází, zeleně znázorněný, navíjecí buben pro kabel napájecího zařízení.

Obr.6.3. - Hmotové znázornění umístění baterií, motoru a malých motorků stojanu

64


Dobíjení baterií se provád přes standardní elektrickou zásuvku na 220 V. Kabel dobíjecího konektoru o délce 5 m je navinutý na bubnu uvnitř modulu. Uživatel odstraní kryt, vytáhne kabel a zasune jej do zásuvky. Nabíjení se provádí v řádech hodin. Buben začne navíjet po krátkem zatažení za kabel.


6.4 Dobíjení baterií

Obr.6.4. - Názorná ukázka dobíjení baterií

V závěru navíjení konektor přesně zapadne do příslušného zahloubení.

Obr.6.5. - Nabíjecí konektor v zavinutém stavu


65

7 Rozbor technické, ergonomické, psychologické, estetické, ekonomické a sociální funkce designérského návrhu

Z ergonomického hlediska bylo potřeba návrh vyřešit především v situaci, kdy je člověk na invalidním vozíku s modulem v zapojeném stavu. V této situaci stráví uživatel v kontaktu s modulem většinu času. Výška modulu a umístění rukojetí tedy byly navrženy s ohledem na pohodlnou polohu rukou. Čelo modulu a jeho zkosení zase s ohledem na výhled před modul na vozovku a sklon ovládacího panelu tak, aby uživatel vždy dobře viděl na ovládací prvky. Všechny často užívané prvky jsou umístěny v manipulačním prostoru člověka upoutaného na invalidním vozíku za modulem a méně užívané prvky jsou v dosahu člověka na invalidním vozíku, za předpokladu, že je modul odpojen.

7.2 Psychologické aspekty Vzhledem ke stresujícím omezením, které denně invalidní lidé zažívají, je žádoucí, aby z mého návrhu modulu vyzařovala volnost a nespoutanost, kterou má uživatelům přinášet. Ochrnutí lidé a všeobecně lidé s omezenou pohyblivostí jsou často pomyslně odepisováni z činností, jako jsou všeobecně sporty, jízdy na motocyklu, kole atd. Z pomůcek určených pro pohyb vyzařuje depresivní lékařská strohost a sterilita. To jsem se snažila na mém návrhu potlačit. Naopak můj návrh má, díky dynamickým a ostřejším křivkám, v lidech vzbuzovat pozitivní a radostné pocity plné očekávání srovnatelné s pocity člověka přistupujícího k silné motorce.

7.3 Estetické aspekty Design elektrického modulu Speedy – E svým progresivním tvarem i grafickými prvky tvoří nepřehlédnutelný objekt, který promění každý obyčejný invalidní vozík v zajímavý a rychlý stroj. Návrh přináší nový pohled na tvarové řešení podobných tažných zařízení.

7.4 Ekonomické aspekty Navržený elektrický modul je oproti stávajícímu řešení vybaven technicky dokonalejším elektronickým vybavením. Toto zařízení jistě navýší cenu modulu. Ale s jistým pohledem do budoucna a vědomím, že za technicky dokonalejší stroje je většina lidí ochotna si připlatit nemám obavy, že by vyšší cena odradila od koupě potenciální zákazníky. Dalším pozitivem je i fakt, že modul stále nepřekročí ceny elektrických invalidních vozíků a také stojí na trhu s těmito výrobky v podstatě sám. Není tedy konkurence, která by s touto firmou soupeřila. Jsem si ale jistá praktičností modulu a nestrachuji se o jeho pomyslnou prodejnost i mezi tvrdou konkurencí, která by mohla v budoucnu přijít.


Rozbor technické, ergonomické, psychologické, estetické, ekonomické a sociální funkce designérského návrhu

7.1 Ergonomické aspekty

67

Rozbor technické, ergonomické, psychologické, estetické, ekonomické a sociální funkce designérského návrhu 68

7.5 Sociální aspekty Lidé s pohybovým omezením jsou často upoutáni ve svých domovech, kde tiše, klidně a o samotě žijí své životy. Tyto případy se stávají většinou tehdy, pokud člověk nenajde způsob, jak se začlenit do pohybující se společnosti. Přídavné moduly dovolují i lidem s omezenou hybností rukou, kteří by jinak na svém mechanickém vozíku nedojeli daleko, vydat se na delší trasy od svého domova, cestovat, jezdit na nákupy a výlety. Díky mému návrhu se může invalidní člověk účastnit akcí se svými přáteli a bude tak stále ve středu dění. Zachová si stále svá přátelství, pocit radosti z pobytu mezi lidmi, které má rád a hlavně nezůstane kvůli svému handicapu vyčleněn z kolektivních akcí a osamocen.

7.6 Technické aspekty Z technického hlediska je můj návrh obohacen o mnoho prvků, které zajišťují samotný provoz nebo bezpečnost provozu. Oproti původnímu řešení je v mém návrhu silnější motor, baterie, které uživatel nabije pomocí kabelu, směrová světla, přehlednější ovládací panel atd. Pozitivem na tom všem zůstává i to, že nový design byl navržen při ponechání vnitřní konstrukce modulu.



8 Závěr

Závěr

Zdraví a fyzicky neomezení lidé si většinou jen stěží dokážou představit problémy člověka žijícího s pohybovým handicapem. Pokud se ale pokusíte zamyslet nad touto problematikou, spatříte před vámi tisíce drobných i větších bariér, které denně invalidní lidé na vozíčcích překonávají. Je tedy potřebné neustále vyvíjet a posouvat dál stroje a zařízení, která těmto lidem ulehčí životy a přiblíží je zase o kousek blíže normálu, který většina zdravých lidí naivně považuje za samozřejmý. V této diplomové práci jsem svým snažením chtěla přispět k vývoji zařízení pro pohybově handicapované lidi a vyjít tak vstříc jejich fyzickým možnostem i omezením. Modul, který jsem navrhla, je pro invalidní osoby další možností, jak se rychleji pohybovat bez závislosti na pomoci dalších osob. Finální koncept je vyřešen s jistým pohledem do budoucnosti, ale všechny prvky jsou již v současné době standardně vyráběné a prodejné a není tedy pochyb o vyrobitelnosti celého modulu. Design konceptu vychází přímo z vnitřní konstrukce dané výrobcem těchto zařízení. Dále je zaměřen na ergonomické, technické a estetické požadavky. Modul získal sportovně progresivní vzhled díky jednoduchému a dynamickému tvarování kapotáže a současně zvoleným barevným kombinacím. Díky malým rozměrům je s modulem snadná manipulace a bez problému jej lze skladovat a převážet automobilem. Plynulým přechodem těla modulu v ovládací panel jsem docílila kompaktního vzhledu. Ovládací panel s řídítky jsou navrženy tak, aby se nacházeli z ergonomického hlediska v manipulačním prostoru člověka upoutaného na invalidním vozíčku, a zohledňují i případnou omezenou pohyblivost rukou. Dle mého názoru mohu tedy spokojeně říci, že jsem ve svém konceptu dosáhla všech vytyčených cílů a získala tak souhru kvalitního designu s funkčními, technickými a technologickými aspekty.


71

9 Seznam použitých zdrojů, obrázků a příloh

[1]Medicco : STEPS [online]. [2005] [cit. 2008-11-25]. Dostupný z WWW: . [2] Speedy. Katalog firmy MEYRA. 2008, č. 1, s. 1-2. [3] Wikipedie : Elektromotor [online]. 2005 , 12.11.2008 [cit. 2008-11-18]. Dostupný z WWW: . [4] Ekolo.cz [online]. Ekolo, 2008 [cit. 2008-11-20]. Dostupný z WWW: . Další zdroje: [5] ING. RUBÍNOVÁ, PH.D., Dana. ERGONOMIE. Brno : AKADEMICKÉ NAKLADATELSTVÍ CERM, s.r.o. , 2006. 62 s.

9.2 Seznam obrázků

Seznam použitých zdrojů, obrázků a příloh

9.1 Seznam použitých zdrojů

[1.1] http://www.speedy.de/[11.11.2008] [1.2] http://www.speedy.de/ [11.11.2008] [1.3] http://www.speedy.de/ [11.11.2008] [1.4] http://www.speedy.de/ [11.11.2008] [1.5] http://www.speedy.de/ [11.11.2008] [1.6] Fotografie - zdroj autora [1.7] http://www.speedy.de/ [11.11.2008] [1.8] http://www.speedy.de/ [11.11.2008] [1.9] http://www.speedy.de/ [11.11.2008] [2.1] Vizualizace autora [2.2] Vizualizace autora [2.3] Vizualizace autora [2.4] Vizualizace autora [2.5] Vizualizace autora [2.6] Vizualizace autora [2.7] Vizualizace autora [2.8] Vizualizace autora [2.9] Vizualizace autora [2.10] Vizualizace autora [2.11] Vizualizace autora [3.1] Vizualizace autora [3.2] Vizualizace autora [3.3] Vizualizace autora [3.4] Vizualizace autora [3.5] Vizualizace autora [3.6] Vizualizace autora [3.7] Vizualizace autora [3.8] Vizualizace autora


73

Seznam použitých zdrojů, obrázků a příloh

[3.9] Vizualizace autora [4.1] Vizualizace autora [4.2] Vizualizace autora [4.3] Vizualizace autora [4.4] Vizualizace autora [4.5] Vizualizace autora [4.6] Vizualizace autora [4.7] Vizualizace autora [4.8] Vizualizace autora [4.9] Vizualizace autora [4.10] Vizualizace autora [4.11] Vizualizace autora [4.12] Vizualizace autora [4.13] Vizualizace autora [4.14] Vizualizace autora [4.15] Vizualizace autora [4.16] Vizualizace autora [4.17] Vizualizace autora [4.18] Vizualizace autora [4.19] Vizualizace autora [5.1] Vizualizace autora [5.2] Vizualizace autora [5.3] Vizualizace autora [5.4] Vizualizace autora [5.5] Vizualizace autora [5.6] Vizualizace autora [5.7] Vizualizace autora [5.8] Vizualizace autora [5.9] Vizualizace autora [5.10] Vizualizace autora [6.1] Vizualizace autora [6.2] Vizualizace autora [6.3] Vizualizace autora [6.4] Vizualizace autora [6.5] Vizualizace autora

9.3 Seznam příloh [1] Sumarizační poster 1xA1 [2] Ergonomický poster 1xA1 [3] Technický poster 1xA1 [4] Designerský poster 1xA1 [5] Model 1:2 [6] Dokumentační CD

74



Petra Matyščáková. Design přídavného modulu k invalidnímu vozíku

Recommend Documents