TU Berlin

Dynamischer Rollstuhl

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Entwicklung und Aufbau eines Messsystems zur Beurteilung eines dynamischen Rollstuhls

Betreuer: Dr.-Ing. Wolfram Roßdeutscher

Bearbeiter:
Mahmoud Nuh Hazini

Aufgabenstellung: Zur Beurteilung der auftretenden Belastungen und der Wirksamkeit ist ein Messsystem zu entwickeln, dass durch Messung von relevanten Parametern eine sinnvolle Aussage und ein Vergleich zwischen einer statischen und dynamischen Sitzschale ermög-licht.
Methode: Ein Gurtkraftsensor wurde hergestellt, um den während einer dyskinetischen Ex-tensionsbewegung entstehenden Zugkräften an den Fixiergurten der Sitzschale zu ermitteln. Der Gurtkraftsensor wurde an den Becken- und Fußfixiergurten angebracht. Die entstehende Kraft wird innerhalb des Gurtes fast vollständig in die Biegung der Aluminiumträger des Gurt-kraftsensors umgewandelt. Diese Biegung der Aluminiumträger wird durch die Dehnung der angebrachten Dehnungsmessstreifen (DMS) detektiert und in eine Widerstandsänderung umgewandelt, die zu der wirkenden Kraft direkt proportional ist. Zum Messen der Wider-standsänderung der DMS werden die DMS in eine Vollbrücke nach Wheatstone auf einem Aluminiumträger verklebt und verkabelt werden.
Ergebnisse: Die Versuche mit Probanden ergaben eine deutliche Reduzierung der Zugkräfte in der dynamischen Sitzschale gegenüber der statischer Sitzschale. Die Reduzierung beträgt bei einigen Probanden über 50%. Nach Durchführung eines Signifikanztests konnten die erhobenen Daten als Signifikant bezeichnet werden. Zusammenfassung: Die hier verwendete Methodik lieferte reproduzierbare und aussagekräf-tige Ergebnisse über die Anwendbarkeit der dynamischen Sitzschale. Die festgestellte positi-ve Reduzierung der Kräfte in der dynamischen Sitzschale muss dennoch durch weitere Studien bestätigt werden.

Purpose: A measuring system for the evaluation of the occurent load by measuring the rele-vant parameters has to be developed. The results should allow a meaningful statement
and a comparison between a static and dynamic seat.
Methods: In order to determine the resulting tensile forces to the restraining belts of the seat shell during a dyskinetic extension movement, a belt force sensor was prepared. The belt force sensor was attached to the pelvis and foot restraining belts. The resulting force within the belt is almost completely converted into the bending of the aluminum support of the belt force sensor. This bending of the aluminum support is detected by the strain of the attached strain gauge (DMS) and converted into a resistance change which is directly proportional to the applied pressure. For measuring the change in resistance of the DMS, the DMS will be glued into a Wheatstone full bridge on an aluminum support and wired.
Results: Studies with subjects showed a significant reduction of the tensile forces in the dynamic seat compared to to the static seat. In some subjects the forces could be reduced to 50%. After performing a significance test, the collected data could be described as significant.
Conclusion: The applied methodology yielded reproducible and meaningful results on the applicability of the dynamic seat. The observed reduction of the positive forces in the dynamic seat still needs to be confirmed by further studies.


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