A new manual wheelchair propulsion system with self-locking capability on ramps

Abstract

Una persona en silla de ruedas se enfrenta a muchas dificultades en sus intentos cotidianos de utilizar rampas, especialmente las de cierta longitud. En el presente trabajo se describe el diseño y la construcción de un sistema de propulsión para sillas de ruedas manuales para su uso en rampas largas ascendentes o descendentes. El diseño se caracteriza por un mecanismo de auto-bloqueo que se activa automáticamente para frenar la silla cuando el usuario deja de empujar. El sistema consiste en una transmisión planetaria con capacidad de autobloqueo acoplada a una llanta de empuje con la que el usuario mueve el sistema. Se proponen diferentes relaciones de transmisión, adaptadas a la pendiente y a la capacidad física del usuario (medida como la potencia que el usuario puede aplicar durante amplios períodos de tiempo). Se demuestra que el diseño es viable en términos de resistencia, y se establecen dimensiones aproximadas para la altura y el ancho del sistema de propulsión. Además, se construyó un prototipo para probar el sistema de auto-bloqueo en rampas.

A wheelchair user faces many difficulties in their everyday attempts to use ramps, especially those of some length. The present work describes the design and build of a propulsion system for manual wheelchairs for use in ascending or descending long ramps. The design is characterized by a self-locking mechanism that activates automatically to brake the chair when the user stops pushing. The system consists of a planetary transmission with a self-locking capacity coupled to a push rim with which the user moves the system. Different transmission ratios are proposed, adapted to the slope and to the user's physical capacity (measured as the power the user can apply over ample time periods). The design is shown to be viable in terms of resistance, and approximate dimensions are established for the height and width of the propulsion system. Also, a prototype was built in order to test the self-locking system on ramps.