W projektowaniu wózków inwalidzkich jest wiele miejsca na ulepszenia. Dowodem na to jest jednoosiowy Hoss Mobility, który został opracowany na bazie Segwaya. Elektryczny wózek inwalidzki austriackiej firmy o tej samej nazwie jest zwrotny i terenowy. Zespół kierowany przez założyciela i inżyniera elektryka Lukasa Riglera zainstalował amortyzatory strukturalne ACE, aby zapewnić komfort osobom o ograniczonej sprawności ruchowej na każdej powierzchni.

Wykorzystanie Segway'ów jako podstawy dla wózków inwalidzkich przyszłości wydaje się początkowo paradoksalne. W końcu nawet osoby bez niepełnosprawności otrzymują instrukcje podczas korzystania z pojazdu rekreacyjnego po raz pierwszy, aby uniknąć przewrócenia się lub wypadku. Kwestia bezpieczeństwa jest jeszcze ważniejsza dla osób, które używają wózków inwalidzkich do poruszania się i chcą zejść z utartych szlaków. Innowacja zespołu Lukasa Riglera, który wpadł na pomysł wózka inwalidzkiego bardziej przez przypadek, jest skierowana właśnie do takich osób: "Kiedy rozstałem się z moim prywatnym Segwayem, byłem zaskoczony, że nabywcą był użytkownik wózka inwalidzkiego. Chciał przerobić go na nowy typ wózka inwalidzkiego. Dopiero wtedy zdałem sobie sprawę z wartości dodanej technologii jednoosiowej". W sektorze wózków inwalidzkich prowadzenie i intuicyjna obsługa Segwaya są rzeczywiście rewolucyjne, i to nie tylko dla projektantów takich jak Lukas Rigler. Konstrukcja, którą udoskonalił wraz z technikiem napędowym Dominikiem Lorenzem i którą wykonał ponad 200 razy, po raz pierwszy umożliwia skręcanie w miejscu siedząc na wózku inwalidzkim, pokonywanie wzgórz i wzniesień, a nawet bezpieczne poruszanie się po zaśnieżonym terenie - a wszystko to przy zachowaniu kompaktowych wymiarów. Większe koła w porównaniu z małymi kołami dostępnych na rynku modeli również okazują się zaletą. Stało się to oczywiste, gdy pomógł nabywcy swojego starego Segwaya zrealizować konwersję i opracować prototyp Hoss Mobility. Aby w pełni wykorzystać potencjał samobalansującego napędu Segway, projektant stworzył wózek inwalidzki od podstaw.


Prędkości i odpowiednie tłumienie jako wyzwania

Szczególną cechą jego wózka inwalidzkiego, ochrzczonego "Hoss", i kluczem do jego intuicyjnego prowadzenia jest zdolność jednoosiowego pojazdu do dynamicznej stabilizacji. Aby to wyjaśnić, Lukas Rigler stosuje porównanie z najbardziej znanym intuicyjnym środkiem lokomocji, naszym ciałem: "Jeśli ktoś pochyli się do przodu bez poruszania nogami, upadnie na nos. Aby zapobiec upadkowi, mózg mówi ci, abyś w tym momencie przesunął jedną nogę do przodu. Więc jeśli pochylasz się do przodu, nieuchronnie poruszasz się do przodu, krok po kroku. Nasz hoss robi to samo, ale z kołami zamiast nóg. Potężne procesory i silniki elektryczne przejmują funkcje mózgu i mięśni w naszym pojeździe. Czujniki ruchu i pochylenia chronią przed przewróceniem się." Ich zadaniem jest ciągła analiza zachowania podczas jazdy, a niezależny mechaniczny system wsparcia stabilizuje wózek inwalidzki za pomocą kół z przodu i z tyłu, jeśli to konieczne. Mechanizm składania wysuwa się natychmiast w przypadku awarii systemu i zatrzymuje wózek Hoss. Podczas gdy konwencjonalny elektryczny wózek inwalidzki może być zwykle napędzany z prędkością około 6 km/h, Hoss Mobility może osiągnąć prędkość 15 km/h. Według specjalisty ds. napędów Dominika Lorenza, osoby o ograniczonej sprawności ruchowej chcą być jak najmniej ograniczone, jeśli chodzi o przyjemność z jazdy.

Jednym z wyzwań, przed którymi stanął zespół, była stosunkowo duża prędkość, jaką Hoss Mobility może osiągnąć na równym terenie. Na dłuższą metę stanowi to duże obciążenie dla anatomii kierowcy, zwłaszcza na nierównym terenie. Lukas Rigler również natknął się na to zadanie związane z projektowaniem raczej przypadkowo podczas rozwoju w kierunku produkcji seryjnej i zauważa: "Co ciekawe, podczas badań, na przykład na stoiskach targowych, prawie nikt na wózku inwalidzkim nie poruszył ze mną kwestii lepszej amortyzacji. Wrażenie było raczej takie, że wózki inwalidzkie są takie, jakie są i trzeba się do nich przyzwyczaić. Dopiero gdy odwiedził mnie potencjalny klient, dowiedziałem się o amortyzacji. Dżentelmen miał ręcznie napędzany wózek inwalidzki, który wyglądał, jakby majstrował przy nim Angus MacGyver, a jedną z ważnych modyfikacji, które użytkownik sam zbudował, było jego tłumienie"."Podczas gdy Lukas Rigler myślał o niezależnych zawieszeniach, amortyzatorach i sprężynach gazowych, mężczyzna podsunął mu pomysł przekształcenia siedzenia jako całości w strefę tłumienia i komfortu. Aby sprostać temu wyzwaniu, rozpoczął poszukiwania w Internecie.

Tłumienie półprzewodnikowe w postaci TUBUS firmy ACE jako rozwiązanie

Jego wzrok szybko padł na firmę ACE Stoßdämpfer GmbH. Szeroka gama produktów i dobrze zorganizowana strona internetowa www.ace-ace.de były przekonujące. Ponadto istnienie własnej struktury sprzedaży w Austrii jeszcze bardziej ułatwiło pierwszy kontakt. Współpraca na miejscu okazała się równie nieskomplikowana, co zorientowana na cel. Chociaż inżynier projektowy myślał o praktycznym rozwiązaniu z komponentami hydraulicznymi, Hans-Jürgen Greindl, odpowiedzialny inżynier sprzedaży w ACE Stoßdämpfer GmbH, zaskoczył go własnymi badaniami i znacznie bardziej opłacalną alternatywną propozycją. "Mój kontakt w ACE zasugerował amortyzatory półprzewodnikowe jako inteligentny wybór do amortyzacji siedzenia. Amortyzatory strukturalne ACE, które miał na myśli, są mniej wrażliwe na zabrudzenia, nie mają prowadnic ani innych wrażliwych części, a zatem są praktycznie niezniszczalne. Po kilku testach drogowych byłem przekonany" - wspomina Lukas Rigler. Specjaliści z ACE nie mieli wątpliwości, że TUBUS, nazwane tak ze względu na kształt przypominający rurę, spełnią swoje zadanie, i to nie tylko ze względu na konstrukcję. Inżynierowie z Langenfeld w Nadrenii mogli również spojrzeć wstecz na doświadczenie z innego zastosowania. TUBUS został już z powodzeniem wykorzystany do optymalizacji właściwości jezdnych skuterów elektrycznych dla pilotów o różnej wadze. W tych niestandardowych rozwiązaniach inżynierowie ACE zastosowali różne amortyzatory strukturalne dla różnych klas wagowych.
www.ace-ace.de/de/news/angepasste-daempfung-fuer-hochwertige-e-roller?filter=1:10:1

Firma Hoss Mobility GmbH zdecydowała się na rodzinę produktów TR firmy ACE spośród dużej liczby ponad 150 standardowych rozwiązań indywidualnych. Charakteryzują się one łagodnym hamowaniem. Kompaktowa konstrukcja tych zwrotnych wózków inwalidzkich ma kluczowe znaczenie dla maksymalnego wykorzystania ich zalet. Typy TR zostały specjalnie opracowane dla maksymalnego skoku od 12 do 60 mm przy minimalnej wysokości całkowitej, dzięki czemu pochłanianie energii na skok wynosi od 1,2 Nm do 146 Nm. Amortyzatory są dostępne w formatach o średnicach od 29 mm do 100 mm. Wszystkie te bezobsługowe, gotowe do montażu elementy są wykonane z elastomeru kopoliestrowego, który nagrzewa się tylko nieznacznie, co zapewnia stałe tłumienie. W porównaniu z innymi komponentami zmniejszającymi siły bezwładności, takimi jak gumowe amortyzatory lub stalowe sprężyny, TUBUS imponuje żywotnością ponad 1 miliona skoków obciążenia, dzięki czemu nadaje się do ciągłej pracy w terenie, a nawet teoretycznie nadaje się do dziedziczenia z jednego pokolenia kierowców na następne.


W tym zastosowaniu zainstalowano modele typu TR63-43. Pierwsza liczba oznacza średnicę elementu, a druga maksymalny skok. Ten typ jest w stanie zredukować 12,0 Nm/skok. W sytuacjach awaryjnych dopuszczalne jest nawet 17,0 Nm/skok. Gdy nie są zamontowane na rewolucyjnym wózku jednoosiowym, TUBUS tej serii nadają się do tłumienia położeń krańcowych w osiach liniowych, w produkcji narzędzi i obrabiarek, w urządzeniach hydraulicznych i pneumatycznych, urządzeniach manipulacyjnych i innych zastosowaniach. Ponieważ można je szybko i łatwo zamontować pod siedzeniem dowolnego wózka Hoss Mobility za pomocą specjalnej śruby, wiele osób niepełnosprawnych już korzysta ze znacznej poprawy jakości życia.