Plateforme amovible pour Gait Trainer : 7 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:07

Membres de l'équipe: Ananya Nandy, Vyshnavi Vennelakanti, Kanika Gakhar

Co-concepteurs: Jennifer et Julian

Merci à l'équipe MIT AT Hack Exec et au MIT Lincoln Beaver Works Center

Ce projet a été réalisé pour AT Hack 2019 (le hackathon de technologie d'assistance au MIT). Le but de ce projet était de concevoir une base pour soutenir les pieds de Julian et lui permettre d'être dans une position plus assise pendant l'entraînement à la marche. Cela augmenterait la facilité de transport de sorte qu'il n'aurait pas à être soulevé de haut en bas pour se déplacer. Dans le même temps, la plate-forme serait amovible, permettant à Julian de se tenir à l'intérieur de l'entraîneur de marche lorsqu'il le souhaite. La plate-forme a été conçue pour se fixer à l'entraîneur de marche extérieur existant de Julian sans aucune modification permanente du cadre.

Étape 1: besoins des utilisateurs

Nous nous sommes rendus chez Julian pour jeter un coup d'œil à l'entraîneur de marche et déterminer un moyen simple et efficace d'ajouter la plate-forme. De cela, nous avons appris que les solutions tentées précédemment incluaient des sangles velcro souples attachées au cadre. Cependant, avec ces sangles souples, les pieds de Julian tomberaient et se retrouveraient dans une mauvaise position, avec ses pieds trop rapprochés. Par conséquent, toute sorte de solution hors plate-forme devrait permettre un positionnement variable de ses pieds.

Nous avons défini certaines des caractéristiques souhaitées pour la solution:

• Matériau ferme plutôt qu'un matériau souple - idéalement quelque chose de léger, comme le plastique
• Facilement amovible
• Niveau avec la hauteur du cadre
• Supporte ~ 120 lb de poids
• Ajout minimal de poids à l'entraîneur de marche

Étape 2: Remue-méninges et rétroaction

À partir de là, nous avons trouvé quelques idées pour la plate-forme. Le plus grand défi était de pouvoir s'attacher à l'entraîneur de marche existant sans le modifier, en raison de la pente irrégulière et de la section transversale du cadre. Nous avons ensuite envoyé ces idées à Jennifer et Julian pour obtenir leurs commentaires.

Commentaires paraphrasés

Croquis 1 - Simple et facile à enlever. Pourrait nécessiter plus de stabilité pour maintenir la plate-forme - potentiellement une tige ou une plaque métallique à l'avant. Peut-être pas besoin de chevilles si le plastique a été moulé pour pendre sur le cadre.

Croquis 2 - Semble solide mais serait difficile à retirer s'il y avait trop de vis. Idéalement, la plate-forme pourrait glisser en place sans vis ni chevilles.

Esquisse 3 - Peut avoir trop de pièces mobiles, ce qui signifie trop de pièces à suivre. Avoir une tige permanente dans le dos ne fonctionnerait pas car c'est ainsi que Julian entre et sort de l'entraîneur de marche. Une tige peut être fixée à l'avant sans aucun problème.

Étape 3: Concevoir

Nous avons choisi le design qui nous a semblé le plus fiable et le plus simple.

Pour la plate-forme, nous avons utilisé du HDPE 1/4" avec des renforts en contreplaqué 1/2". L'arrière se composait d'"ailes" qui s'appuieraient contre le cadre tandis que l'avant reposerait à l'intérieur d'un support. En raison de contraintes de taille de matériau (et de contraintes de temps), le PEHD ne couvrait pas la partie de la plate-forme contreventée sur le cadre, mais celle-ci serait couverte autrement.

La fixation reposait sur 2 colliers de serrage fixés au tuyau sur le cadre. En raison de la pente du tuyau (1,75" de diamètre), les colliers utilisés étaient surdimensionnés (2" de diamètre). 2 supports ont été vissés sous les pinces de chaque côté. Enfin, une barre en aluminium a été vissée sous les 2 supports pour terminer l'assemblage.

Lors de l'assemblage final, 2 colliers de serrage de la bonne taille (diamètre 1,75 ) ont été fixés directement à côté des colliers surdimensionnés pour les empêcher de glisser vers l'avant.

Étape 4: Matériaux

• Colliers de serrage (diamètre 2" et 1,75")
• Tube rectangulaire en aluminium 6063 (1,5"x3" / 0,25" d'épaisseur / 1' de long)
• Barre en aluminium 6061 (0,25"x1" / 2' de long)
• Feuille de HDPE de qualité marine (24"x24"/0,25" d'épaisseur)
• Feuille de contreplaqué de qualité marine (12"x24" / 0,5" d'épaisseur)
• Les vis à bois
• 10-32 boulons à tête plate
• 5/16-18 boulons à tête plate

Étape 5: fabrication

Machines utilisées

• Scie à ruban
• Ponceuse à bande
• Moulin
• Perceuse électrique

Plate-forme

1. Coupez la feuille de HDPE à la taille sur la scie à ruban, en fonction de la dimension intérieure de l'entraîneur de marche.
2. Coupez des morceaux de contreplaqué sur la scie à ruban pour le renforcement (basé sur la déviation de flexion).
3. Trous percés et fraisés pour vis à bois à tête plate dans le plastique.
4. Pièces de contreplaqué vissées dans la feuille de HDPE.
5. Ponçage d'un rayon d'angle sur l'assemblage de la plate-forme à l'aide de la ponceuse à bande.

Fixation du cadre

1. Coupez deux morceaux de 1,5" du tube rectangulaire en aluminium sur la scie à ruban.
2. Coupez une paroi de chaque pièce sur la scie à ruban pour créer un canal en U (côté court).
3. Utilisation d'une fraise pour lisser les bords et augmenter la largeur intérieure du profilé en U (de 1" à 1,06").
4. Percé et taraudé un trou dans le haut de chaque support pour une vis 10-32 (pour fixer le collier de serrage).
5. Percé et taraudé un trou dans le bas de chaque support pour une vis 5/16-18 (pour fixer la barre en aluminium).
6. Coupez la barre d'aluminium à la bonne taille sur la scie à ruban, en fonction de la dimension entre les parois du profilé en U.
7. Percez des trous de dégagement pour la vis 5/16-18 dans la barre en aluminium.

Assemblée

1. Attachez les colliers de serrage de tube de 2" de diamètre à la tuyauterie de chaque côté du cadre.
2. Vissé un support dans les pinces de chaque côté à l'aide d'une vis 10-32.
3. Renversé la base de l'entraîneur de marche à l'envers et vissé la barre en aluminium sur les deux supports avec des vis 5/16-18.
4. Fixez les colliers de serrage de 1,75" de diamètre juste devant les colliers de serrage de 2" de diamètre pour les empêcher de glisser.
5. Glissez la plate-forme dans les deux supports.

Étape 6: Test utilisateur

Bien que nous ayons eu des tests limités avec Julian, il a pu reposer confortablement ses pieds sur la plate-forme pour le reste de la nuit. Des tests supplémentaires seraient nécessaires pour tester la durabilité de l'assemblage tout au long de sa routine quotidienne.

Étape 7: Modifications nécessaires / Domaines d'amélioration

Avec plus de temps et d'itérations, il y a plusieurs choses qui pourraient améliorer ce prototype:

• Nous aurions aimé couper le plastique supplémentaire à l'arrière pour que la plate-forme ait exactement la taille souhaitée.
• L'utilisation de contreplaqué comme renfort le maintient relativement léger, mais n'est pas idéal pour une utilisation en extérieur (dans la neige et la pluie en particulier). Un meilleur matériau de renforcement pourrait être utilisé.
• Si le contreplaqué est utilisé comme matériau final, nous ajouterions au moins une finition imperméabilisante.
• De même, les pièces en aluminium pour la fixation du cadre sont légères et faciles à usiner, mais ne sont pas aussi durables et moins adaptées à une utilisation en extérieur. Un meilleur matériau pourrait être choisi.
• Nous n'avons pas pu tester la capacité de charge de la plate-forme. Bien qu'il ait tenu sous les pieds de Julian et quelques sacs supplémentaires lors de nos tests, il serait important de voir combien de poids l'attache pourrait supporter avant de se déformer.
• Certaines pièces pourraient être fabriquées avec plus de soin avec de meilleurs matériaux (une plus grande taille de feuille de plastique pour couvrir toute la plate-forme, des vis meilleures et plus durables, etc.). Une plus grande précision dans la création des pièces faciliterait probablement le processus d'assemblage (perçage/taraudage des trous aux emplacements corrects dans la tolérance - pas seulement les uns par rapport aux autres).
• Nous aurions aimé ajouter un trou à la plate-forme pour une corde/une ficelle afin qu'elle puisse être facilement attachée à l'entraîneur de marche lorsqu'elle n'est pas utilisée.