بخشی از مقاله
چکیده: معلولیتها و ناتواناییهای جسمی یکی از مسائل اجتناب ناپذیر جوامع بشری میباشد. سازگار کردن محیطهای شهری و وسایل حمل و نقل با وضعیت خاص معلولین به عنوان یک وظیفه مهم متوجه متخصصین و مسئولان میباشد. طراحان محیطهای شهری و سیستمهای حمل و نقل باید امکانات و شرایط خاصی را برای معلولین طراحی کنندکه زندگی روزمره آنها را تسهیل کرده و مشارکت در فعالیتهای اجتماعی این قشر از جامعه را افزایش داده و وابستگی آنها را به دیگران به حداقل برساند.
این تحقیق به بررسی برخی از مشکلات معلولین تحت عنوان انتقال معلولین از ویلچر به خودروی شخصی بدون کمک دیگران و همچنین اشغال فضایی از داخل خودرو توسط ویلچر میپردازد. طراحیهای گرافیکی به کمک نرمافزار شبیهسازی Solidworks صورت گرفت و سپس بررسی ابعاد تجهیزات جانبی نصب شده بر روی خودروی ملی سمند و تعیین جنس آن به کمک فرمولهای طراحی محاسبه گردید.
از 4 طرح پیشنهادی اولیه با بررسیهای به عمل آمده طرح نهایی که شامل»صندلی متحرک و بازوی مکاترونیکی«بود، برگزیده شد. در محاسبات انجام شده با در نظر گرفتن بیشینه وزن معلول و وزن استاندارد ویلچر، تنشها و خیزها محاسبه و با حد مجاز استاندارد آن مقایسه شدند که این مقادیر در بازه قابل قبولی از نظر طراحی قرار داشتند. در نهایت با توجه به طرح نهایی، ابعاد و جنس به دست آمده با کمک نرمافزار Solidworks در محیط part ، طراحی و در محیط Assembly قیدگذاری شده و طرح نهایی ارائه گردید. طراحی به نحوی صورت گرفته که تنها با اختصاص دادن 2 تا 3 درصد قیمت کل خوردوی سمند این طرح برای بهرهبرداری معلولین قابل استفاده میباشد.
.1 مقدمه1
معلولین یا کسانیکه دارای محدودیتهای فیزیکی و ذهنی میباشند باید همانند دیگر شهروندان تا حد امکان از همهی امکانات موجود در جامعه بهرهمند شوند .[ 1] تحقیقات زیادی در خصوص معلولین و وسایل موردنیاز آنها صورت گرفته و استانداردسازی شدهاند.[2] یکی از مشکلاتی که امروزه پیش روی آنان وجود دارد جابهجایی آنها از روی ویلچر به تختخواب و یا خودروی شخصی میباشد .[3] بدون شک معلولین همانند افراد دیگر جامعه نیاز به وسیلهی نقلیه شخصی دارند، در صورتی که حتی برای دسترسی به این وسیله نیز دارای مشکﻻت عدیدهای هستند. به منظور حل این مشکلات، تجهیزات جدیدی در بسیاری از کشورها مورد استفاده قرار گرفته است.
این تجهیزات شامل انواع اسکلت رباتیک، پای رباتیک، بازوی رباتیک، عصاهای مخصوص، واکرها، پروتزها، رمپها، ویلچر بالابرها، خودروهای ویژه معلولین ویلچرسوار و همچنین انواع ویلچرهای رباتیک، موتوری و برقی میباشد .[4] برخی از نتایج فعالیتهایی که توسط محققین به منظور حل مشکلات معلولین در راستای فراهم آوردن شرایطی که معلولین بتوانند بدون کمک دیگران از خودروها استفاده نموده و وارد پروسهی حمل و نقل درون و برون شهری شوند، به شرح ذیل میباشد. ابتدا تحقیقاتی بر اساس ساخت خودروهایی مخصوص استفاده معلولین صورت گرفته و نتیجه این تحقیقات به صورت ساخت خودروی خاص معلولین با ظرفیت یک نفر با نام خودروی کانگرو به بازار عرضه شده است. شکل 1 نماهای مختلفی از این خودرو را نمایش میدهد.
این خودروی الکتریکی بسیار کوچک به نام»خودروی ویژه صندلی چرخدار کانگرو«، نامگذاری شده است. مراحل طراحی آن حدود شش سال به طول انجامید. این خودرو در سال 2008 با همکاری یک شرکت مجارستانی طراحی و تا سال 2009 به دلیل مشکلات مالی شروع ساخت آن به تعویق افتاد. پس از معرفی نسل اول آن به بازار، در سالهای بعد نسل جدید آن که دارای سرعت بیشتر و همچنین فرمانی به شکل جویاستیک میباشد، ساخته و به بازار عرضه شدند .[5]
از معایب مرتبط با این خودرو میتوان به خاص بودن خودرو که فقط ویژه معلولان بوده و به جای صندلی از همان ویلچر حمل معلول استفاده شده است اشاره نمود. همچنین ظرفیت کم این خودرو که فقط گنجایش یک نفر معلول را دارد و ابعاد غیر استاندارد آن در مقایسه با خودروها و جادههای استاندارد از دیگر نقاط ضعف این خودرو میباشد. لذا محققین تحقیقات و طراحیهای خود را معطوف به استفاده از خودروهای استاندارد موجود جهت معلولین نموده واقدام به نصب تجهیزات جانبی بر روی خودرو نمودند. شکل 2 نمونهای از این خودروهای استاندارد جهت استفاده معلولین نشان میدهد.
در طراحی تجهیزات جانبی این خودرو سعی شده است شرایطی فراهم شود تا معلول بتواند بدون کمک دیگران وارد خودرو شده و به جای نشستن بر روی صندلی از خود ویلچر به این منظور استفاده شده است. علی رغم اینکه طرح پیشنهادی کمهزینه بوده و بدون نیاز به تغییر در بدنه خودرو قابل اجرا است دارای معایبی نظیر عدم سازگاری طرح با ماشینهای سواری استاندارد موجود در بازار بوده و تنها قابلیت نصب بر روی انواع استیشن، وانت، کامیونت، انواع ون و خودروهای امدادی را دارا میباشد .[6] ازسایر نقاط ضعف طرح می-توان به عدم امکان رانندگی شخص معلول اشاره نمود. با توجه به محدودیتهای طرح فوق الذکر محققین طرحهای دیگری که محدودیت فضاهای داخلی خودرو را تحتالشعاع قرار میدهد را جایگزین نمودهاند از جمله این طرحها میتوان به بالابر کمک حرکتی اشاره نمود شکل 3 نماهایی از موارد استفاده این تجهیز را نشان میدهد.
همانطور که در شکل نمایش داده شده است این تجهیز در یک نقطه مشخص از درب ورودی خودرو نصب شده است و تنها قابلیت انتقال معلول به داخل خودرو از همان نقطه را دارد. و با توجه به نیاز فضای قابل توجه جهت نصب آن قابلیت نصب در سمت راننده خودرو را نداشته پس بنابراین با استفاده از این تجهیز معلول امکان رانندگی خودرو را ندارد. در این تحقیق به منظور پوشش معایب طرحهای فوق الذکر و امکان استفاده معلولین از خودروهای معمول در جامعه و حمل ویلچر خود بر روی آن با کمترین هزینه شرایطی فراهم شده که معلول بدون کمک گرفتن از دیگران بتواند وارد خودروی شخصی خود شده و ویلچر را نیز بر روی خودرو حمل نماید. همچنین با توجه به تغییرات بسیار کم صورت گرفته بر روی خودرو معلولین میتوانند با جدا کردن تجهیزات نصب شده و به راحتی اقدام به خرید، فروش و تعویض وسیلهی نقلیهی خود نمایند.
.2 روش تحقیق
در این تحقیق خودروی سمند به عنوان مرجع نصب تجهیزات طراحی شده مورد استفاده قرار گرفته است. نحوهی عملکرد این طرح که جهت انتقال معلولین از ویلچر به خودروی شخصی بدون کمک دیگران میباشد، به این صورت است که ابتدا معلول درب خودرو را باز میکند سپس با استفاده از اهرم دستی که در کنار صندلی راننده طراحی شده، صندلی راننده را با قابلیت چرخش 90 درجه، به سمت خود هدایت میکند. شخص معلول میتواند از روی ویلچر که هم سطح صندلی راننده میباشد خود را به روی صندلی منتقل نماید. حال جهت انتقال ویلچر به روی سقف خودرو کاربر میتواند با استفاده از کلید الکترونیکی دو وضعیتی قلابی را به سمت پایین هدایت کرده و به ویلچر متصل نماید. ویلچر پس از انتقال به سمت بالا و استقرار بر روی سقف خودرو در جای خود تثبیت می-شود.
با توجه به اهمیت طراحی فضای استقرار ویلچر بر روی سقف خودرو اندازه ویلچر بسیار مهم است. شکل 4 ابعاد استاندارد یک ویلچر ساده را نمایش میدهد. در این تحقیق به منظور طراحی گرافیکی از نرم افزارSolidworks که یک نرمافزار سهبعدی قدرتمند در زمینهی طراحی و خصوصا طراحی سهبعدی میباشد، استفاده شده است. در این نرمافزار بخشهای مجزایی برای مدلسازی وعملیات ورقکاری و جوشکاری و ریختهگری و قالبسازی و همچنین تحلیل تنش و مدلسازی رفتار و مقاومت قطعه تحت بارگذاریهای گوناگون وجود دارد.
ویژگی برجستهی این نرمافزار در مقایسه با نرمافزارهای مشابه برخورداری از محیط ساده وآسان میباشد. علیرغم سادگی وسهولت کاربرد این نرم افزار دارای توانایی چشمگیر در زمینهی طراحی است. نرمافزار سالیدورکس دارای 3 محیط اصلی میباشد که عبارتند از: قطعه - Part - ، مونتاژ - Asseembly - و نقشه کشی . - Drawing - هر سیستم مکانیکی از قطعات و اجزا مختلفی تشکیل یافته است. برای طراحی یک مکانیزم به صورت کامل بایستی ابتدا هر یک از اجزا و قطعات آن را به صورت مجزا طراحی نمود.
این کار در محیط part صورت میگیرد. پس از اینکه قطعات به صورت مجزا در محیط part ایجاد شدند آنها را وارد محیط - Asseembly - می-نمایند. در اینجا با اعمال قیود خاص توسط دستور - - Mate از نوار ابزار - Asseembly - قطعات مجزا را به یکدیگر مرتبط میکنند. در این محیط میتوان اقدام به طراحی نقشههای دوبعدی نموده و یا از قطعات و مکانیزمهایی که در دو محیط قبلی ساخته شدهاند استفاده نمود .[9]
با توجه به اینکه امروزه حدود 90 درصد مصارف فلزات آهنی در کارخانجات و صنایع را فولادهای ساختمانی تشکیل میدهند جهت طراحی تجهیزات در این تحقیق از این نوع فولاد که دارای قیمت بسیار ارزانی میباشد استفاده شده است. طبق تحقیقات و هماندیشیهای زیاد، گروه به چند طرح دست یافت. پروژه در ابتدا با طرحی شروع شد که با معایب زیادی همراه بود و تلاش گروه بر آن شد که چند طرح دیگر را بیان کند و با تکمیل کردن آنها یک طرح کاملتر را ارائه و آن را با ماشینهای داخل کشور تطابق دهد - خودروی موردنظر در طرحهای آتی، سمند میباشد - .بررسی معایب و مزایای این طرحها که در ذیل آمده است تلاش گروه را به سوی طرحهای بهتر و بهتر سوق داد.
.3 بحث و نتیجه گیری
مطالعات و بررسیهای صورت گرفته بر روی تجهیزات حمل و نقل معلولین منجر به طرحهای پیشنهادی جهت انتقال معلولین از ویلچر به خودروی شخصی بدون کمک دیگران گردید. که از بین طرحهای اولیه 4 طرح جهت بررسیهای بیشتر انتخاب شده و پس از مطالعهی دقیق و بررسی معایب و مزایای هر یک از آنها در نهایت طرح نهایی پیشنهاد گردید. در ادامه به معرفی مختصر هریک از این 4 طرح پرداخته و محاسبات مرتبط با طرح نهایی انجام گرفته و نقشههای اجرایی آن تهیه شدند.
