Disseny d'una grua destinada al trasllat de persones amb mobilitat reduïda
Abstract
El present Projecte de Final de carrera correspon al disseny i desenvolupament d’un element mòbil d’ajuda que faciliti la transferència de persones dependents que presentin mobilitat reduïda. Coneixent la complexitat que representa la cura de pacients amb motricitat reduïda, aquest projecte proposa un disseny de grua que permeti eliminar la problemàtica que suposa l’elevació i transport del pacient. L’informe està organitzat en tres parts principals diferenciades. La primera recull la justificació del projecte, presentant la problemàtica que representa la cura de persones en situació de dependència, estudiant-ne els usuaris involucrats i determinant les necessitats d’aquets usuaris per mitjà d’una enquesta, així com les ajudes tècniques més utilitzades i els problemes detectats en el seu ús. La segona part inclou l’estudi de l’estat de la tècnica relacionat amb les transferències i el trasllat de pacients. Aquest estudi inclou els aparells actualment comercialitzats i les invencions presents a patents relacionades amb aquesta temàtica. A l’última part, després d’analitzar diversos esbossos amb diferents idees solució, es centra en el disseny d’un nou model de grua de trasllat, dissenyant en detall cada element, atenent els requeriments i sol•licitacions de cada peça i determinant forma, material i acabats. Un cop dissenyada la grua solució, aquesta s’ha sotmès a un estudi estàtic mitjançant l’eina Simulation del programa SolidWorks®, pretenent demostrar la robustesa de la grua dissenyada. L’estudi econòmic i un estudi d’impacte ambiental complementen l’informe per tal d’estudiar la viabilitat del projecte de comercialització de la grua i minimitzar l’impacte ambiental de la mateixa. La grua proposada pretén substituir l’ús de bateries per a un sistema d’accionament manual. Aquest fet representa un esforç superior per part del cuidador i un temps superior per a la transferència però disminueix el risc d’esdeveniments adversos, com la parada sobtada del funcionament de la grua deguda a una falta de càrrega de bateria. A part, la substitució d’aquestes per un sistema hidràulic d’accionament manual resulta molt avantatjós pel que fa a preu, pes, mesures i manteniment de la grua. Així, el present projecte presenta una grua un 59,6% més lleugera que una grua convencional, amb unes dimensions que milloren la maniobrabilitat d’aquesta, amb una reducció important, tant del cost d’adquisició com del manteniment. Aquesta presenta unes característiques més adequades a l’ús domiciliari i, en principi, enfocades a un usuari del tipus no professional, però gràcies a les seves característiques diferenciadores, pretén convertir-se en un ferm competidor de les grues més venudes avui en dia en tots els sectors.
Full text
1 Sumari SUMARI ANNEX I PATENTS ........................................................................................................ 3 ANNEX II ENQUESTA .................................................................................................... 19 ANNEX III DADES ANTROPOMÈTRIQUES ................................................................... 28 PLÀNOLS
2 Annexos. Disseny d'una grua destinada al trasllat de persones de mobilitat reduïda
3 Annex I Patents ANNEX I PATENTS Caràtules de les patents resumides a la memòria principal, classificades com a nacionals o internacionals. I.A. Patents nacionals Figura I-1. Caràtula patent ES-0137479_U Font: Base de dades de INVENES (1)
4 Annexos. Disseny d'una grua destinada al trasllat de persones de mobilitat reduïda Figura I-2. Caràtula patent ES 2 055 449 Font: Base de dades de INVENES (1)
5 Annex I Patents Figura I-3. Caràtula patent ES 2 065 312 Font: Base de dades de INVENES (1)
6 Annexos. Disseny d'una grua destinada al trasllat de persones de mobilitat reduïda Figura I-4. Caràtula patent ES 2 480 194 Font: Base de dades de INVENES (1)
7 Annex I Patents Figura I-5. Caràtula patent CA 1167426 A1 Font: Base de dades de ESPACENET (2)
8 Annexos. Disseny d'una grua destinada al trasllat de persones de mobilitat reduïda Figura I-6. Caràtula patent TW 320560 B Font: Base de dades de ESPACENET (2)
9 Annex I Patents Figura I-7. Caràtula patent US 5189741 A Font: Base de dades de ESPACENET (2)
16 Annexos. Disseny d'una grua destinada al trasllat de persones de mobilitat reduïda Figura I-14. Caràtula patent US 2014131301 A1 Font: Base de dades de ESPACENET (2)
17 Annex I Patents Figura I-15. Caràtula patent US 2014137323 A1 Font: Base de dades de ESPACENET (2)
18 Annexos. Disseny d'una grua destinada al trasllat de persones de mobilitat reduïda Figura I-16. Caràtula patent WO 2014158023 A1 Font: Base de dades de ESPACENET (2)
19 Annex II Enquesta ANNEX II ENQUESTA Per a determinar la importància dels aspectes a tenir en compte a l’hora de realitzar el QFD, s’ha realitzat una enquesta a un grup de 55 persones per a estimar la ponderació dels diferents requisits. Segons l’autor del llibre “Diseño de producto: métodos y técnicas (3)”, entrevistant uns 20 o 30 usuaris relativament homogenis es poden identificar el 90% o més de les seves necessitats, per tant, s’han donat els resultats com a vàlids per a l’obtenció dels requisits per part dels usuaris. Els resultats obtinguts per al QFD són els següents (taula II-1) i estan representats gràficament a la figura I-17. Taula II-1. Importància de l’usuari dels diferents aspectes de la grua Característiques Importància usuari final % Base 10 Estabilitat pacient (no balanceig) 47 90,38 9 Poca força requerida per el cuidador 20 38,46 4 Dimensions reduïdes (poc voluminosa) 30 57,69 6 Simplicitat 16 30,77 3 Compatibilitat arnesos mercat 12 23,08 2 Pes admès del pacient ≥ 180 kg 11 21,15 2 Silenciosa 0 0,00 0 Estètica 0 0,00 0 Robustesa 5 9,62 1 No dependre de bateries 9 17,31 2 Poc manteniment 9 17,31 2 Maniobrabilitat (fàcil canviar de direcció) 39 75,00 8 Preu (econòmica) 13 25,00 3 Lleugera 34 65,38 7 Adaptable diferents seients 18 34,62 3 Possibilitat de pujar i baixar escales 0 0,00 0 Tots els enquestats son usuaris potencials d’una grua de trasllat (pacients amb dependència de mobilitat i cuidadors d’aquests pacients). A l’enquesta s’ha eliminat l’aspecte de seguretat dels usuaris ja que es un requisit indispensable i per tal de minimitzar l’efecte de l’ordre de les diferents característiques de la grua, aquest s’ha variat a les diferents enquestes. A continuació es mostra el model d’enquesta utilitzat amb el posterior anàlisi de les dades obtingues.
20 Annexos. Disseny d'una grua destinada al trasllat de persones de mobilitat reduïda Aquesta enquesta forma part d’un projecte per el disseny d’una grua de transferència per a pacients amb dependència de mobilitat. L’enquesta pretén determinar els principals requisits demandats pels usuaris potencials (tan el cuidador com el pacient). El temps requerit no és més de 10 minuts. Identificació de l’enquestat/da Tipus d’usuari: Pacient Cuidador/a informal Cuidador/a professional Sexe: Home Dona Edat: ≤ 18 19 a 45 46 a 64 65 a 79 ≥ 80 Situació laboral: Estudiant Ocupat Aturat Inactiu* *Les persones inactives són persones jubilades o que no poden treballar per estar incapacitades de forma permanent o persones que no treballen per dedicar-se a altres tasques no remunerades com la cura de la llar o de parents malalts. 1. En quin lloc realitza habitualment les transferències. Pot marcar més d’una opció. Domicili Hospital Residència Centre d’atenció (rehabilitació, centres de dia..)
21 Annex II Enquesta 2. Quin tipus d’aparell utilitza habitualment per a realitzar les transferències (ja sigui com a pacient o com a cuidador)? Es pot marcar més d’una opció. Cap (forma manual) Taula de transferència Disc giratori Cinturó de transferència Grua fixa Grua mòbil i alimentada per bateries Grua mòbil que no requereix bateries Altres_______________________ 3. Assenyali amb una creu els 5 aspectes que considera més importants a l’hora d’escollir una grua de trasllat. Preu Estètica Grandària (que les mides siguin petites) Pes (que sigui lleugera) Estabilitat del pacient (que no es balancegi durant el trasllat) Maniobrabilitat (que sigui fàcil el canviar de direcció un cop el pacient està subjectat) Compatibilitat amb diferents arnesos Autonomia de la grua (el fet de no dependre de bateries) Poc manteniment Resistent a l’aigua Robustesa Simplicitat Força requerida per el seu ús per part del cuidador Adaptable a diferents seients Que pugui pujar i baixar escales Pes admès del pacient superi els 180 kg Plegable Silenciosa Base ajustable Altres _______________________ 4. Està satisfet amb el servei que ofereix la grua de transferència? Molt satisfet Ni molt ni poc Gens satisfet
22 Annexos. Disseny d'una grua destinada al trasllat de persones de mobilitat reduïda 5. Enumeri del 1 al 5 les següents opcions en funció de la freqüència d’ús de la grua on: 1 ≥ 5 vegades al dia 2 entre 1 i 5 vegades al dia 3 entre 1 i 3 vegades per setmana 4 ≤ 1 vegada per setmana 5 mai Accedir al llit Accedir a la cadira de rodes Accedir a una cadira, butaca o sofà Per tasques d’higiene personal (per ex. dutxa) Per anar al vàter (urinari) Per tasques de rehabilitació Accedir al cotxe 6. Quin són el principals problemes en fer ús de la grua de transferència. Pot marcar més d’una opció. No he advertit cap problema en el ús No té prou força per aixecar al pacient Es molt difícil de maniobrar amb el pacient Pesa molt (sense pacient) Grans dimensions (emmagatzematge) El pacient es mou de forma descontrolada durant el trasllat Costa obrir la base En cas de fer ús de bateries: El manteniment de les bateries Es queda sense bateria a mitja transferència 7. Quin creu vostè que seria un preu raonable per una grua de transferència. ≤ 500 € Entre 500 i 1.500 € Entre 1.500 i 2.500 € Entre 2.500 i 3.500 € ≥ 3.500 € MOLTES GRÀCIES PEL SEU TEMPS
23 Annex II Enquesta Anàlisi dels resultats de les enquestes Pràcticament la totalitat de les persones enquestades són cuidadors professionals (83,9 %) (Figura II-1). Aquest fet es degut a que no és permès entrevistar als pacients de residències i centres de dia, molts d’ells, a més, no estaven en condicions mentals òptimes com per a ser entrevistats. Els pacients i cuidadors informals són persones conegudes de l’entrevistadora que de forma voluntària s’han prestat a ser enquestats. Figura II-1. Tipus d’usuari enquestat La majoria de les persones enquestades són dones (figura II-2). Figura II-2. Distribució dels enquestats segons el seu sexe L’edat de les persones enquestades es troba majoritàriament entre els 19 i 64 anys (figura II-3), cosa lògica, ja que quasi bé tots són cuidadors professionals i es troben en edat de treballar. Figura II-3. Distribució dels enquestats segons la seva edat 35 47 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Pacient C.Informal C. Professional Persones enquestades 17 38 0 10 20 30 40 Home Dona Persones enquestades 0 30 21 40 0 5 10 15 20 25 30 35 ≤ 18 19 a 45 46 a 64 65 a 79 ≥ 80 Persones enquestades Anys
24 Annexos. Disseny d'una grua destinada al trasllat de persones de mobilitat reduïda Per el mateix motiu que en el gràfic anterior, en tractar-se la majoria d’enquestats de cuidadors professionals, aquests estan en situació d’ocupació, l’estudiant és un pacient i els dos inactius es tracten de cuidadors informals (figura II-4). Figura II-4. Distribució dels enquestats segons la seva situació laboral No s’ha pogut entrevistar a treballadors d’hospitals que tractessin amb grues, per aquest motiu gairebé tots realitzen habitualment les transferències en residències i centres d’atenció (figura II5). Figura II-5. Distribució dels enquestats segons el lloc realitza habitualment les transferències La grua mòbil amb bateries és el més utilitzat per a realitzar les transferències, seguit de la forma manual amb més d’un cuidador i de forma individual (figura II-6). La resta d’ajudes tècniques pràcticament no es fan servir pels enquestats. 1 50 04 0 10 20 30 40 50 60 Estudiant Ocupat Aturat Inactiu Persones enquestades 52 31 29 0 5 10 15 20 25 30 35 Domicili Hospital Residència C d'Atenció Persones enquestes
25 Annex II Enquesta Figura II-6. Mètodes i aparells utilitzats per a realitzar les transferències En quan als aspectes més valorats per les persones enquestades a l’hora d’escollir una grua de trasllat els resultats es mostren a la figura II-7. L’estabilitat del pacient és l’aspecte més valorat, seguit de la maniobrabilitat, pes i grandària. La resta d’aspectes són valorats de forma similar, destacant la força a fer per el cuidador i el fet de tenir una base ajustable. Ni l’estètica, el fet que faci soroll ,ni la possibilitat de pujar i baixar escales sembla tenir importància per a les persones consultades. S’ha de destacar el fet que el preu no sigui un dels aspectes més valorats, això es deu al fet que majoritàriament s'ha enquestat a persones que no són compradors d'aquesta, encara que sí la facin servir. Figura II-7. Aspectes que consideren més importants a l’hora d’escollir una grua de trasllat 26 38 0 0 1 8 53 04 0 10 20 30 40 50 60 Persones enquestades 48 22 31 16 12 11 0 0 610 10 40 16 36 20 0 0 10 20 30 40 50 60 Persones enquetades
40 30 R278 105 4 Tractaments Grua Ploma 2 1:1 Escala: Silicona nº de plànol: Projecció: Nom del projecte: MÀNEC BAIX 20/02/2015 Ribera Manero, Mercè Cognoms, nomData Dibuixat Projecte de Final de Carrera 1 Marca nº peces Material AGAFADOR -
1 Tractaments Projecció: 3 1:1 Escala: - nº de plànol: Grua Ploma JOYSTICK 20/02/2015 Ribera Manero, Mercè Cognoms, nomData Dibuixat Projecte de Final de Carrera 2 Marca nº peces Material Nom del projecte: - 38 22 32 70 20 17 60 20 52 R114,50 R5
Projecte de Final de Carrera Dibuixat nº peces Material Tractaments 23 Marca Alumini 6063 T6 nº de plànol: Grua Ploma 4 1:2 Escala: Projecció: Nom del projecte: AGAFADOR 20/02/2015 Ribera Manero, Mercè Cognoms, nomData ESTRUCTURA Anoditzat 200 30 20 26 5 R35 R15 R65 20 R35 R65 100 25 50
30 10 Silicona2 5 1:1 Escala: Projecció: nº de plànol: Grua PlomaNom del projecte: PACIENT 20/02/2015 Ribera Manero, Mercè Cognoms, nomData Dibuixat Projecte de Final de Carrera 4 Marca nº peces Material Tractaments AGAFADOR - 100 R130
Materialnº peces Alumini 6063 T6 nº de plànol: Grua Ploma 6 Tractaments 1 2:1 Escala: Projecció: Nom del projecte: BASE_2 20/02/2015 Ribera Manero, Mercè Cognoms, nomData Dibuixat Projecte de Final de Carrera 6 Marca BARRA Anoditzat 40 M5 R5 10 10 5 10 80 10
5 25 5 4 3 Acer Inoxidable4 7 5:1 Escala: Projecció: nº de plànol: Grua PlomaNom del projecte: M5x25 20/02/2015 Ribera Manero, Mercè Cognoms, nomData Dibuixat Projecte de Final de Carrera 7 Marca nº peces Material Tractaments CARGOL - 10
20 10 R2 40 36 7 14 10 Marca 9 Tractaments 1 Alumini 6063 T6 nº de plànol: nº peces Material Grua Ploma 8 5:1 Escala: Projecció: Nom del projecte: FORMA T 20/02/2015 Ribera Manero, Mercè Cognoms, nomData Dibuixat Projecte de Final de Carrera PEÇA Anoditzat
20 R2 R2 R4 6 6 5 5 Materialnº peces Alumini 6063 T6 nº de plànol: Grua Ploma 9 Tractaments 2 5:1 Escala: Projecció: Nom del projecte: BASE 20/02/2015 Ribera Manero, Mercè Cognoms, nomData Dibuixat Projecte de Final de Carrera 11 Marca PEÇA UNIÓ Anoditzat R3 10 15 5 R5 R2 7 7,50
Materialnº peces Alumini 6063 T6 nº de plànol: Grua Ploma 10 Tractaments 1 1:2 Escala: Projecció: Nom del projecte: PEDALS PETITS 20/02/2015 Ribera Manero, Mercè Cognoms, nomData Dibuixat Projecte de Final de Carrera 12 Marca BARRA Anoditzat 50 10 10 10 300 150 5
Ribera Manero, Mercè20/02/2015Dibuixat Projecte de Final de Carrera 13 Marca Cognoms, nomData nº peces Material Tractaments 1 Alumini 6063 T6 nº de plànol: Grua Ploma 11 1:1 Escala: Projecció: Nom del projecte: MIG PENJADOR Anoditzat 130 20 30 20 20 20 20 30 R10 5 10 5 R2 45° 10 45° 3 20 SolidWorks Student License Academic Use Only
1 Tractaments Grua Ploma 18 1:5 Escala: Alumini 6063 T6 nº de plànol: Projecció: Nom del projecte: COLUMNA 21/02/2015 Ribera Manero, Mercè Cognoms, nomData Dibuixat Projecte de Final de Carrera 24 Marca nº peces Material BASE Anoditzat 5 R20 7 5 20 120 5 240 90 R5 100 115 R5 17 73 47,50 27 10 50 60,5 5 30 50 10 45 10 20 5 45 40 30 36
R30 R20 10 150 10 70 2 Tractaments Grua Ploma 19 1:1 Escala: Alumini 6063 T6 nº de plànol: Projecció: Nom del projecte: GRAN 20/02/2015 Ribera Manero, Mercè Cognoms, nomData Dibuixat Projecte de Final de Carrera 26 Marca nº peces Material BARRA PEDAL Anoditzat
30 R2925 50 300 300 50 10 50 R10 5 10 30 5 26 Materialnº peces 1:5 Escala: Projecció: 20 Tractaments 1 Alumini 6063 T6 nº de plànol: Grua Ploma COLUMNA 20/02/2015 Ribera Manero, Mercè Cognoms, nomData Dibuixat Projecte de Final de Carrera 29 Marca Nom del projecte: Anoditzat 100 240 30 73,14 760 20 5 71,20 10 13 20
150 20° R5 Materialnº peces Silicona nº de plànol: Grua Ploma 21 Tractaments 1 1:2 Escala: Projecció: Nom del projecte: GRAN 22/02/2015 Ribera Manero, Mercè Cognoms, nomData Dibuixat Projecte de Final de Carrera 30 Marca PEDAL - 200 36 R30 R25 10 20 110° R10 R30 20 36
40 40 158° 50 R25 10 R5 50 R5 R5 10 20 Marca 31 Tractaments 1 Silicona nº de plànol: nº peces Material Grua Ploma 22 1:1 Escala: Projecció: Nom del projecte: ESQUERRA 20/02/2015 Ribera Manero, Mercè Cognoms, nomData Dibuixat Projecte de Final de Carrera PEDAL PETIT -
Alumini 6063 T61 23 1:5 Escala: Projecció: nº de plànol: Grua PlomaNom del projecte: ESQUERRA 21/02/2015 Ribera Manero, Mercè Cognoms, nomData Dibuixat Projecte de Final de Carrera 32 Marca nº peces Material Tractaments POTA Anoditzat R115 30 R85 10 15 152° 10 32 R48 115 245 40 40 5 6 30 552
2 Tractaments Grua Ploma 1 1:5 Escala: EVA nº de plànol: Projecció: Nom del projecte: POTA 20/02/2015 Ribera Manero, Mercè Cognoms, nomData Dibuixat Projecte de Final de Carrera 33 Marca nº peces Material PROTECCIÓ - R83 27,5° R110 17 484 R2 R17 R15 130°
8 5 7,50 R2 19 53 R8 10 20 70 34 Cognoms, nom Ribera Manero, Mercè Escala: Projecció: 25 1:1 Data Dibuixat Projecte de Final de Carrera 34 Marca nº peces Material Tractaments 1 Silicona nº de plànol: Grua Ploma TIRADOR 22/02/2015 Nom del projecte: - 6 50 R2 R2 R10 20 3
5 R80 10 R23,33 2,50 28° nº pecesMarca 1:1 Escala: Projecció: Nom del projecte: Material Tractaments 26 35 2 Alumini 6063 T6 nº de plànol: Grua Ploma PACIENT 20/02/2015 Ribera Manero, Mercè Cognoms, nomData Dibuixat Projecte de Final de Carrera BARRA AGAFADOR Anoditzat M5 160 100
10 5 Marca 36 Tractaments 1 Alumini 6063 T6 nº de plànol: nº peces Material Grua Ploma 27 1:1 Escala: Projecció: Nom del projecte: BASE_3 20/02/2015 Ribera Manero, Mercè Cognoms, nomData Dibuixat Projecte de Final de Carrera BARRA Anoditzat 5 R5 5 5 150