Silla de ruedas de bajo coste, destinada a discapacitados en países de escasos recursos económicos

Fernández Fernández, David (2020). Silla de ruedas de bajo coste, destinada a discapacitados en países de escasos recursos económicos. Proyecto Fin de Carrera / Trabajo Fin de Grado, E.T.S.I. Diseño Industrial (UPM), Madrid.

Description

Title: Silla de ruedas de bajo coste, destinada a discapacitados en países de escasos recursos económicos
Author/s:
  • Fernández Fernández, David
Contributor/s:
  • Armisén Bobo, Pedro
  • Recio Díaz, María del Mar
Item Type: Final Project
Degree: Grado en Ingeniería en Diseño Industrial y Desarrollo de Producto
Date: 13 June 2020
Subjects:
Freetext Keywords: Impedido físico, ayuda técnica, grupo desfavorecido, ayuda al desarrollo, anciano, exclusión social, grupo vulnerable, incapacitado, inválido, minusválido, cooperación técnica, diseño industrial, ergonomía, norma de trabajo, ingeniería.
Faculty: E.T.S.I. Diseño Industrial (UPM)
Department: Ingeniería Mecánica, Química y Diseño Industrial
Creative Commons Licenses: Recognition - Non commercial

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  • Silla de ruedas de bajo coste, destinada a discapacitados en países de escasos recursos económicos. (deposited 02 Sep 2020 12:28) [Currently Displayed]

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Abstract

El objetivo de este Trabajo de Fin de Grado es el diseño y desarrollo de una “Silla de ruedas de bajo coste, destinada a discapacitados en países de escasos recursos económicos”. En el primer capítulo de este trabajo se muestra una introducción donde se puede observar la necesidad de este proyecto, dando una medida de la pobreza mundial asociada a la discapacidad. Acto seguido, se incluye este proyecto dentro de los correspondientes Objetivos de Desarrollo Sostenible en los que este se enmarca, pudiendo comprobar la trascendencia humanitaria del mismo. Además, se hace una evaluación del objeto de este TFG y el alcance que se busca obtener del mismo. En el segundo capítulo se trata el estado del arte de las sillas de ruedas manuales. Comienza con la historia de las sillas de ruedas, mostrando la evolución de estas desde la primera silla de ruedas registrada hasta la actualidad. Continúa este capítulo con una investigación sobre el estado de la técnica de las sillas de ruedas, consistente en una recopilación de patentes ya existentes en el campo de esta ayuda técnica. A continuación, se realiza un estudio de mercado donde se analiza la oferta desde diferentes puntos de vista. Se comienza analizando la oferta a escala global, exponiendo diferentes datos sobre el tamaño de mercado que las sillas de ruedas manuales suponen y su impacto económico en diferentes países. Continúa con un análisis de los diferentes fabricantes, modelos y precios de las sillas de ruedas manuales que se pueden encontrar en el mercado, para a continuación realizar un análisis de diferentes sillas de ruedas existentes enfocadas a países en vías de desarrollo. Termina este capítulo con un estudio de la demanda enfocado al usuario, donde se tratan las diferencias entre deficiencia, discapacidad y minusvalía, distinguiendo entre los diferentes tipos de discapacidad. Se identifican las posibles causas y tipos de discapacidad motriz y se exponen las diferentes barreras a las que se enfrenta el usuario de silla de ruedas manual en un ambiente empobrecido. En el tercer capítulo se tratan los requerimientos de diseño asociados a este proyecto. Comienza este capítulo con un análisis de los requerimientos técnicos del producto, donde se analizan individualmente los componentes de una silla de ruedas manual. Se abordan los requerimientos de mantenimiento que debe seguir una silla de ruedas para su correcto funcionamiento y las reparaciones que se deben llevar a cabo en caso de diferentes averías. Se expone la normativa a la que se ve condicionada la silla de ruedas para a continuación mostrar tanto la influencia del medio externo como de la propia silla en la seguridad del usuario. Continúa el capítulo exponiendo los requerimientos necesarios para prolongar la vida útil de la silla de ruedas, aplicados tanto el diseño de la misma como en recomendaciones de uso para el usuario. Acto seguido se analiza el entorno para sacar propiedades que deben tener los materiales que constituyan la silla de ruedas. Para cada componente de la silla de ruedas, se establecen unos requerimientos que deben cumplir los materiales que lo compongan, basándose en la función que desempeña dicho componente en el conjunto de la silla de ruedas. A continuación, se trata la ergonomía del producto, detallando el significado de las ayudas técnicas, explicando las diferentes encuestas realizadas para medir la comodidad del sujeto junto con los resultados obtenidos y concretando las medidas a tomar al usuario para dimensionar correctamente la silla de ruedas. Se expone a continuación las necesidades que, combinadas con un óptimo aprovechamiento de recursos, permitan la máxima satisfacción con la silla de ruedas a la vez que se minimizan los costes. Se detallan las dimensiones máximas y mínimas que por normativa puede tener la silla de ruedas y se expone la necesidad de minimizar los costes de este proyecto para lograr su viabilidad. Para finalizar este capítulo, se elabora una matriz de requerimientos o matriz QFD, con la que se transforman las necesidades del usuario en parámetros de diseño. El cuarto capítulo trata el diseño conceptual. Comienza este capítulo con un estudio y aplicación de las diferentes metodologías utilizadas en este proyecto, las metodologías TRIZ y DFA. En el siguiente apartado, se expone un moodboard donde se pueden apreciar las diferentes fuentes de inspiración utilizadas en este proyecto. Continúa este capítulo con la elaboración de diferentes bocetos en base a medidas establecidas en el caso del usuario más desfavorable para la estructura. Estos bocetos se pasan a modelos 3D para poder establecer su viabilidad constructiva y descartar aquellos modelos imposibles de llevar a la realidad. Para finalizar este capítulo, se analizan los bocetos frente a la matriz QFD anteriormente elaborada, realizando una suma ponderada de la medida en la que los bocetos cumplen los requerimientos de diseño y escogiendo el boceto a desarrollar para el cálculo estructural del siguiente capítulo. En el quinto capítulo se entra en el diseño de detalle. Se comienza este capítulo seleccionando los materiales definitivos que compondrán cada componente de la silla de ruedas. Para ello, se pasan los requerimientos establecidos en el tercer capítulo a propiedades físicas que se introducen en el software de selección de materiales Ces EduPack 2019, donde aplicando además criterios de disponibilidad se concluyen los materiales utilizados. Se pasa a continuación a realizar el cálculo estructural del boceto propuesto, donde se obtienen los diagramas de deformación y tensiones de Von Mises, en base a los cuales se realizan los ajustes convenientes al modelo para conseguir llegar a la estructura final utilizada en la silla de ruedas. Con la estructura final obtenida, se modelan los demás componentes y se ensamblan en un único archivo para obtener así el modelo 3D de la silla de ruedas. A través de este modelo 3D, se realizan los diferentes planos necesarios para la fabricación de la silla de ruedas. Además, se elabora una ficha que ayudará al usuario a tomar las dimensiones para fabricar la silla de ruedas a medida, y se creará un manual de montaje que facilite la construcción de la silla por parte del usuario. Una vez obtenidos estos, se elaboran diferentes renders que permitan una visualización realista del producto. Para finalizar este capítulo, se realiza un presupuesto aproximado para la fabricación de la silla de ruedas. En el sexto y último capítulo se exponen las diferentes conclusiones a las que se ha llegado con este proyecto y se plantean posibles líneas de trabajo para aumentar la repercusión de la silla de ruedas creada.

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Item ID: 63366
DC Identifier: http://oa.upm.es/63366/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:63366
Deposited by: David Fernández
Deposited on: 02 Sep 2020 12:28
Last Modified: 02 Sep 2020 12:28
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