Ludzie z niepełnosprawnościami ruchowymi chcą być w jak największym stopniu niezależni od innych. A nasze wynalazki im w tym pomagają – wyjaśnia główną ideę działania grupy poznańskich inżynierów dr Marek Zabłocki z Zakładu Inżynierii Wirtualnej Instytutu Silników Spalinowych i Transportu Politechniki Poznańskiej. Wraz z doktorantem Bartoszem Wieczorkiem wymyślili aż dwa rozwiązania, które tak proste – wydawałoby się – urządzenie, jakim jest wózek inwalidzki, mogą radykalnie usprawnić. Dla ścisłości trzeba jednak zaznaczyć, że chodzi tu o aktywne wózki, czyli takie, które wymagają od osoby w nim siedzącej ruchu, w przeciwieństwie do wózków elektrycznych lub takich, w których osoba siedząca jest pchana przez kogoś innego.

Jednym z nowych rozwiązań jest wielobiegowa piasta przekładniowa. W olbrzymim uproszczeniu można jej zastosowanie porównać do zamontowania w wózku przerzutek podobnych do tych, jakich używa się w rowerze. Choć sam mechanizm jest już zupełnie inny i żadnych łańcuchów w wózkach wielkopolscy innowatorzy montować nie zamierzają. – Zastosowaliśmy przekładnię planetarną, dzięki czemu wózek ma trzy biegi, ale jego gabaryty i masa się praktycznie nie zwiększają – tłumaczy mgr inż. Bartosz Wieczorek.

Jak to działa? Naukowiec tłumaczy to na prostym modelu wykonanym na drukarce 3D. Po przełączeniu manetką na inny bieg koła zazębiają się z innymi przekładniami. Bieg podstawowy ma przełożenie 1:1, ale można również przestawić wózek na bieg wyższy, gdy użytkownik porusza się np. w płaskim terenie miejskim i zależy mu na większej prędkości, lub na niższy, gdy przemieszcza się po piasku czy trawie i chce zmniejszyć opór. Istota tego wynalazku polega na tym, że choć przekładnia planetarna jest znana od ponad stu lat, to dotychczas nikt nie wpadł na to, by zastosować ją właśnie w wózkach inwalidzkich.

Podobnie jak w przypadku innych, wydawałoby się banalnych, a jednak przełomowych rozwiązań, trudno dokładnie określić, jak taki pomysł przychodzi do głowy. – Może to za dużo snu. Albo za mało. Tu nie ma żadnych reguł – śmieje się dr Zabłocki. – Wraz z kolegami z uczelni intensywnie pracujemy nad tym, by ułatwić życie tym, którzy mają ograniczoną możliwość ruchu. Ale to praca z całym zespołem najróżniejszych specjalistów, m.in. rehabilitantów, lekarzy, designerów itd. Często jest tak, że osoby z niepełnosprawnością są już zadowolone z udogodnień, którymi dysponują, i nie szukają ich dalej. A warto – wyjaśnia dr Zabłocki i dodaje, że najlepszym dowodem na to jest działalność amerykańskiego konstruktora Henry,ego Dreyfussa, który w pierwszej połowie XX wieku zmienił słuchawkę telefoniczną. Ale zanim to zrobił, przepytał setki osób, czy ich zdaniem ówczesna słuchawka dobrze działała. Wszyscy przekonywali go, że nie trzeba wprowadzać żadnych zmian. Dreyfuss zdecydował jednak zmniejszyć jej ciężar z 500 do 450 g. Tym razem większość pytanych stwierdziła, że nowe rozwiązanie jest dużo lepsze od poprzedniego.

Podobnie jest z ulepszaniem wózków inwalidzkich. Z tym, że tu pojawiają się dodatkowe problemy. Trzeba np. sprawdzić, czy obciążenie mięśni nie będzie zbyt duże. Bo zdarza się, że ci, którzy nie mogą posługiwać się nogami, po kilkunastu latach poruszania się na wózku mają olbrzymie problemy z rękami, które przez kręcenie kółkami zostały przeciążone. Szczególnie podatne na kontuzje są łokcie. Dzięki supernowoczesnemu programowi komputerowemu Anybody naukowcy z Politechniki Poznańskiej są jednak w stanie kompleksowo zmierzyć obciążenia, którym poddane są poszczególne stawy, chrząstki czy mięśnie. By zrozumieć skalę problemu, trzeba wiedzieć, że tych ostatnich w samej tylko ręce i obręczy barkowej jest ok. 300. Stosując ten program, możemy sprawdzić, że np. przy mozolnej jeździe pod górkę dany mięsień nie zostanie uszkodzony.

To oprogramowanie przydało się również w pracy nad drugim wynalazkiem z Wielkopolski, który już wkrótce może ułatwić codzienne życie osób z niepełnosprawnością ruchową. Chodzi o wprowadzenie do wózków inwalidzkich napędu dźwigniowego, czyli rozwiązania, dzięki któremu przesuwając pionową dźwignię od siebie, możemy się poruszać w przód, a po prostym przełączeniu manetki także w tył. Jest to istotne, ponieważ osoby z uszkodzeniami rdzenia kręgowego mają niestabilny tułów i przyciągając dźwignię do siebie, mogłyby spadać z wózka. – Poprzez redukcję obrotów koła wózka uzyskaliśmy zwiększenie przełożenia napędu przekładni i mniejsze obciążenie kończyn górnych użytkownika w stosunku do rozwiązań napędów stosowanych w standardowych ręcznych i aktywnych wózkach inwalidzkich – wyjaśnia inż. Wieczorek i opisując wynalazek, dodaje, że stosowanie tego rozwiązania pozwala na lepsze wykorzystanie siły mięśni człowieka w porównaniu z tradycyjnym napędem. Dodatkową zaletą jest to, że wózek ma większe przyspieszenie, a wręcz genialne w swojej prostocie jest to, że koła w wózku można przesterować – ten sam ruch dźwigni sprawia, że jedno porusza się do przodu, drugie do tyłu. Dzięki temu wózek może się obrócić w miejscu, co znacząco ułatwia poruszanie się w małych pomieszczeniach, jak np. kuchnia. A to właśnie w prostych codziennych czynnościach dla korzystających z wózków taka wygoda jest nie do przecenienia.

Jest też spora szansa na to, że wynalazki poznańskich naukowców zaistnieją komercyjnie na rynku wózków inwalidzkich, który jest wart kilka miliardów dolarów rocznie. W tym segmencie polskie przedsiębiorstwa radzą sobie całkiem nieźle, ale dwaj potentaci to firmy ze Stanów Zjednoczonych. – Na tym rynku jest sporo nisz i wierzę, że z naszymi pomysłami uda się wejść w jedną z nich – mówi dr inż. Marek Zabłocki.

Jest jeszcze drugi aspekt potencjalnej popularyzacji tych rozwiązań. – Na świecie istnieje tendencja, by wózki były bardzo proste. Trwa akcja, by zbudować jak najlepszy model, który kosztowałby nie więcej niż 150 dol. i mógł go naprawiać każdy serwis rowerowy. I który mógłby być używany nawet tam, gdzie nie ma prądu – opowiada profesor Bogdan Branowski, pełnomocnik rektora Politechniki Poznańskiej ds. osób niepełnosprawnych, który tego typu wynalazkami zajmuje się od lat. – Chodzi o to, by był to sprzęt dostępny nie tylko w krajach zamożnych, ale także w tych najbiedniejszych – w Afryce czy Ameryce Południowej. Takie wynalazki są szczególnie ważne, bo mogą poprawić także los tych najbardziej potrzebujących.