Sistema de tracción eléctrica de bajo coste aplicado a una silla de ruedas

Sistema de tracción eléctrica de bajo coste aplicado a una silla de ruedas
Área temática: Aplicaciones industriales
Resumen
En este trabajo se ha abordado el diseño y construcción de un sistema de tracción eléctrica aplicable a cualquier tipo de silla de ruedas. Los criterios básicos del diseño han sido autonomía razonable, fiabilidad alta, comodidad de marcha, facilidad de uso y un coste bajodel sistema, de manera que pueda ser utilizado por personas que padezcan diferentes tipos de discapacidad. El sistema esta basado en un microcontrolador que gestiona las consignas procedentes de una palanca de mando y regula la velocidad de los motores a través de un convertidor continua - continua que permite el funcionamiento en los cuatro cuadrantes. El sistema se ha concebido para serincorporado como equipo auxiliar para sillas de ruedas mediante un montaje sencillo. Se ha construido un prototipo totalmente operativo y se ha montado en una silla de ruedas convencional con resultados satisfactorios ya que se han cumplido las prestaciones previstas inicialmente.

Código: 13

1. Introducción
En este proyecto se ha realizado el diseño y la construcción de un prototipo de sistema depropulsión eléctrica que fuera adaptable a cualquier tipo de silla de ruedas manual. El precio de las sillas de ruedas motorizadas comerciales es elevado y puesto que existen pocas alternativas en el mercado nacional, el diseño propuesto se presenta como una posibilidad muy interesante. Al abordar el proyecto se ha tenido en cuenta la normativa europea [1] y las recomendaciones nacionales [2]. Sedesea que el sistema tenga una autonomía aceptable, que goce de un nivel de seguridad correcto, con unas buenas prestaciones de marcha, para uso mixto (interior/exterior), que tenga un montaje sencillo y un coste lo más reducido posible. El objetivo es obtener una silla económica y con tracción eléctrica para así aumentar la calidad de vida de los posibles usuarios de sillas manuales, personas condiscapacidades físicas permanentes o temporales, personas de edad avanzada, etc. A partir de estas características básicas se ha abordado el desarrollo del trabajo.

2. Características del diseño
El sistema de tracción desarrollado en este proyecto se ha planteado como alternativa a las sillas de ruedas con equipos eléctricos ya incorporados en fábrica. Desde un punto de vista funcional elsistema permite al usuario escoger la dirección y la velocidad de desplazamiento de la silla, seleccionar el sentido de la marcha y el modo de operación (interior – exterior). La velocidad máxima, la aceleración y la desaceleración son parámetros programables de acuerdo con los criterios del usuario. Igualmente éste dispondrá de información referente al estado de carga de las baterías y alfuncionamiento del sistema. El sistema se puede dividir en dos subsistemas, el de potencia y el de control. El subsistema de potencia esta formado por las baterías, los convertidores de potencia y los motores. Las baterías son de tracción, herméticas y dimensionadas para una autonomía de marcha razonable, su tensión de trabajo deberá adaptarse a los motores seleccionados. La recarga de las baterías se prevémediante cargador externo conectado a red. Los convertidores de potencia, uno por motor, son del tipo continua-continua con estructura en puente, o en H, que permite el funcionamiento de los motores en los cuatro cuadrantes, facilitando así el frenado regenerativo y el retorno de energía a las baterías. Los motores son de corriente continua e imán permanente, incorporan el reductor y son del tipoutilizado habitualmente en la industria auxiliar del automóvil. El acoplamiento de los motores-reductores se efectúa mediante rodillos por fricción contra las ruedas traseras y se embragándose éstos mediante unas palancas de fácil acceso. El subsistema de control incluye el módulo de mando y visualización y el módulo de control propiamente dicho. El módulo de mando está formado por la palanca...