Diseño e implementación de un prototipo automatizado de silla de ruedas con propulsión eléctrica basada en tecnología de bajo coste.

Abstract

La investigación, así como los avances tecnológicos, han ido evolucionando permitiendo mayor comodidad para el ser humano, uno de estos avances es la tendencia de automatización de procesos tradicionales. En el presente proyecto de investigación se detalla el diseño e implementación de un prototipo de silla de ruedas eléctrica de bajo coste, capaz de controlar los movimientos para facilitar el desplazamiento de forma independiente y cómoda de las personas con discapacidad física mejorando su autonomía personal, sus relaciones y elevando su calidad de vida, además de aportar al cumplimiento de cuatro de los diecisiete Objetivos de Desarrollo Sostenible. A nivel general, el presente trabajo se realizó a partir de cinco fases donde consta le levantamiento de información, diseño, adquisición, implementación y evaluación; por lo que, los componentes del prototipo se guiaron referente al cumplimiento de las necesidades elementales para su funcionamiento. Por tal motivo, en primera instancia, se realizó las investigaciones correspondientes en base a las deficiencias físicas que afectan a las personas a nivel de los miembros inferiores, sus respectivas tecnologías de apoyo, enfocándonos particularmente en las sillas de ruedas tanto manuales como eléctricas. Posteriormente, se estableció los parámetros de operación de la silla de ruedas, los cuales nos permitieron dimensionar y seleccionar un sistema de propulsión eléctrica que consta de dos motores sin escobillas y de una batería de iones de litio. El sistema de control y automatización se basa en la programación de una tarjeta controladora Arduino que funciona como el cerebro del proceso y una palanca de mando que permite facilitar los movimientos del prototipo mediante un programa con base en los requerimientos de operación y demás características para su correcto control y manejo. De la misma forma, para el ensamble de todos los componentes de fuerza y control se diseñó y construyó una estructura en función de permitir un fácil montaje y mantenimiento, además de brindar flexibilidad, comodidad y seguridad al usuario. Finalmente, una vez implementado los diferentes sistemas del prototipo se procede a la validación de las especificaciones planteadas de diseño y funcionamiento mediante pruebas de campo; de la misma manera, se realizó un análisis financiero para conocer los costos involucrados en la implementación del prototipo y verificar la reducción de costos con respecto a modelos existentes en el mercado. Palabras claves: sistemas de control, motores eléctricos, discapacidad física, silla de ruedas.