Escuela de Ingeniería

SILLA DE RUEDAS SUPER INTELIGENTE

INGENIERIA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS

SEGUNDO SEMESTRE

CALCULO

ING. RAQUEL MEDINA CRUZ

ENERO-JUNIO 2010

INTEGRANTES

ANDREA NAVARRO MARIN 4524427

BRENDA ELIZALDE ISLAS 4526745

DANIELA CAMACHO MORALES 4512919

NELSI HERNANDEZ CAMACHO 4521530

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Índice.

1. Introducción.

2. Antecedentes

3. Planteamiento del problema

4. Justificación

5. Objetivo general y objetivos particulares

6. Marco teórico

7. Conclusiones

8. Bibliografía

9. Anexos

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Introducción

El propósito de este proyecto es poder brindar a las personas con cierta limitación, paraplejia

cuadriplejia etc., un producto, en este caso una silla de ruedas que les facilite su vida diaria.

La silla súper inteligente facilitará el acceso a lugares, a los que normalmente se puede limitar

una persona con problemas motrices, como desniveles que te impiden subir o bajar con

facilidad, ya que esta contara con un detector de escalones, haciendo que esta despliegue una

rampa por la cual podrá trasladarse sin problemas.

En cuanto a objetos, que se encuentran a cierta altura, difíciles de alcanzar, el pistón que lleva

integrado servirá para que pueda ascender a una altura máxima de medio metro, así como

lograr una rotación de 360º como sea necesario sin la necesidad de mover la silla completa.

Para personas con problemas motrices con mayor grado de complejidad se le integrará un

sensor de voz, el cual sólo reconocerá al propietario, logrando el mismo desempeño que si la

persona lo hiciera manual.

Si por alguna razón la silla se encuentra a una distancia máxima de dos metros, contará con un

control remoto para poder dirigirla hacia el usuario.

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Antecedentes

La silla de ruedas es una ayuda técnica consistente en una silla adaptada con al menos tres

ruedas, aunque lo normal es que disponga de cuatro.

Estos dispositivos están pensados para permitir el desplazamiento de aquellas personas que no

pueden o no deben deambular. Con problemas de locomoción o movilidad reducida, como por

ejemplo los que tienen paraplejia o tetra-plejía o un muy fuerte dolor en las extremidades

inferiores o híper-obesidad.

Clases

Básicamente existen dos clases de sillas de ruedas, las eléctricas y las manuales. De las

segundas existen varios tipos: impulsadas por asistente, bimanuales impulsadas por ruedas

traseras o delanteras. Algunos tipos cuentan con frenos con la tecnología ABS y en ciertos casos

especiales con un navegador satelital y una laptop con funciones de red activas también

encargada de facilitar la movilidad del afectado, etc.

Características

Generalmente son plegables (para ahorrar espacio y poder ser transportadas en maleteros y

otros habitáculos similares) y suelen estar construidas con elementos ligeros y resistentes como

lo es el aluminio o el acero reforzado. En ciertos casos se utiliza titanio al carbono con un

revestimiento de Kevlar para brindarle mayor durabilidad, y sobre todo ligereza, ya que su

usuario debería ser capaz de levantarla y guardarla, consiguiendo así cierto grado de autonomía

y autosuficiencia.

Las sillas de ruedas están recogidas en la categoría 12/21 de la norma ISO 9999:1998.

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Stephen Farfler 1655

400 a.c

Traumas y enfermedades han

creado una necesidad por sillas

de ruedas que se extiende

muchos años hacia atrás. Algunos

comentadores incluso han

sugerido que como la evidencia

más antigua de sillas y ruedas

data de alrededor de 4000 AC.

1655:

El parapléjico Stephen

Farfler construyó para

sí mismo lo que resultó

ser la primera silla de

ruedas

autopropulsable. Lo

cual les brindaba una

evidente libertad e

independencia.

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Sillas de Ruedas S. XVIII y XIX

Harry Jennings 1932

1932:

Harry Jennings diseñó

y construyó una silla

plegable y Herbert

Everest.. Estos fueron

los precursores de las

sillas de ruedas de uso

común hoy en día.

1933:

Otro gran avance en sillas

de ruedas fueron las sillas

plegables, diseñadas por

Herbert Everest y Harold C.

Jennings .

1970:

Se hacen sillas

para deportes

usualmente lo que

tienen en común

es

-marcos livianos

hechos de

materiales

compuestos;

-solidez y

estabilidad

2010

Silla súper inteligente

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Planteamiento del problema

Lo que se quiere lograr es que por medio de cálculos y nuevos conocimientos poder agregar

estas cosas a una silla de ruedas sin que pierda de manera exagerada el tamaño o el mismo

diseño, conocer propiedades de materiales que puedan resistir estos mecanismos junto con el

peso que se le incrementaría (una persona promedio), con la calidad necesaria para que el

producto tenga una duración larga.

Justificación

En la actualidad existen infinidad de afecciones que impiden el desplazamiento autónomo de las

personas, estas suelen depender de aparatos para usos especiales como son las sillas de

ruedas, en algunos casos severos de discapacidad estos aparatos no son suficientes o

adecuados, (por ejemplo la cuadriplejia, en la que los enfermos carecen totalmente de sus

facultades motoras) por lo que este dispositivos mejora gratamente la calidad de vida de las

personas discapacitadas. Por otro lado, el sistema de movimiento es capaz de conducir el

sistema en situaciones de difícil maniobrabilidad y en nuestro proyecto se está dando un valor

agregado a estos aparatos controlándose por emisión de voz.

Objetivo general

Satisfacer las necesidades de 8 130 000 mexicanos, el 85% de bajos recursos,

aproximadamente. Nuestra propuesta trata de integrar la tecnología ya conocida a la silla.

Objetivo específico

Hoy en día se estima que la demanda de sillas de ruedas en el país aumentará alrededor de un

22 por ciento en los próximos 10 años, por lo cual se quieren aplicar las herramientas de

computación para el diseño de esta y un modelo matemático para calcular el ángulo máximo y el

trabajo necesario para que la silla se desplace por la rampa. Dando un producto de la mejor

calidad posible.

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Marco Teórico

En la realización de la Silla de Ruedas Súper-Inteligente la aplicación del Cálculo es muy importante, se tomarán en cuenta diferentes aspectos de las personas que harán que esta sea un producto de calidad.

Se debe de considerar el porcentaje de peso de la parte superior, que va de 56% a 66% y la parte inferior del cuerpo, que va de 34% a 42 %, habiendo variaciones dependiendo complexiones y considerando que los miembros que pierden movilidad, se atrofian y pierden peso respecto a los que todavía funcionan de manera correcta.

Para que la silla pueda subir y bajar a la persona, esta debe tener una posición de equilibrio y el material adecuado para soportar el peso. El peso tiene que ejercer una fuerza sobre un resorte el cual debe ser proporcional a la distancia a la que el cuerpo se recorrió desde su posición de equilibrio.

Utilizaremos las sumas de Reimann

∫=b

a

dxxFW )(

El objetivo del sensor de voz es transformar las órdenes del usuario en acciones a ejecutar por la máquina. El sistema de reconocimiento de voz, es lo que le va a dar a la silla los comandos a realizar.

Usando Técnicas trigonométricas de Integración.

Los integrándos con potencias de funciones trigonométricas suelen requerir alguna sustitución astuta. El objetivo es hallar integrales del tipo ⌡ senm x cosn x dx.

El tipo de lenguaje que se deberá usar deben ser comando formados por palabras cortas y entendibles como Adelante, Detrás, Izquierda, Derecha, Lejos, Medio, Cerca, Anda, y Para.

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Conclusiones

El uso del vehículo cumple con el objetivo de unir la automatización y la asistencia a los

discapacitados, y la simplificación de los procesos de adaptación - como que la capacidad de

interacción con el entorno permita a la persona desarrollar su actividad diaria (trabajo, comercio

y transporte) - es imprescindible para el usuario.

La posibilidad que las tecnologías actuales en comunicaciones y control automático ofrecen a las

personas discapacitadas es mayor de lo que éstos reciben por parte de la industria del sector;

para cubrir el hueco existente entre centros de investigación y usuarios se necesita pasar por la

búsqueda de soluciones con mejoras frente a las sillas de ruedas eléctricas convencionales a un

costo razonable para fabricantes y usuarios.

Bibliografía

• Second Edition, Calculus, Concepts and Contexts, James Stewart.

• Applied Calculus for Scientists and Engineers a Journey in Dialogues.

• Calculo con Geometría Analítica, Thomas Finney, Sexta edición, Volumen 2.

• S.H. Champagnole, La silla de ruedas y la actividad física: Ed. Paidotribo, 1998.

• ICONTEC. Silla de ruedas: Clasificación por tipo con base en características de

• aspecto. Colombia, 1997. (ISO 7930)

• J. C. García, M. Marrón, J. Ureña y L. M. Bergasa. Actas del Congreso Ibero-americano,

Iberdiscap 2000, cap. Conducción Asistida de Sillas de Ruedas. Octubre de 2000.

• www.famma.org/discapacidades/lesiones.htm

• www.ine.es

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Anexo

SILLA SUPER INTELIGENTE

SENSOR DE

VOZ

BOTONES DE MANDO

RAMPA

PISTÓN: ELEVA LA SILLA

DETECTOR DE ESCALONES

La SILLA SUPER-INTELIGENTE girará de

izquierda a derecha, dando toda la vuelta.

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Subirá hasta medio metro,

cComo se desee, dando facilidad para

alcanzar objetos que se encuentre en una

altura difícil de llegar.

El SENSOR DE VOZ, detectara la voz

sólo del propietario, contará con

comandos que realizaran las funciones

normales de la silla sin necesidad de usar

tus manos.

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Detectará escalones u obstáculo, que se

presenten en el camino.

CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

Enero a Abril 2010

Fecha Actividad Escenario Gastos.

Viernes, 29 de Enero Entregar de forma individual la siguiente tarea. • Luego de analizar los hechos, es decir después de ver lo que ya existe, describe tu

propuesta que debe de ser innovadora y además rentable y sostenible. • Cómo aplicarías tu carrera? • Cómo aplicarías el Cálculo? • Cómo podrías hacerse? • Con qué podría hacerse? • Costo aproximado? • Qué beneficios aportaría a la sociedad, o a tu comunidad? • Inserta una imagen representativa de tu idea.

Lunes, 1ro de febrero. Trabajar por carrera en la selección de los ideas que nos representarían en la Feria Imagina – Innova que se llevará a cabo el 15 de abril

Salón de Clases.

Jueves, 18 de Febrero Selección del trabajo “Silla Super Inteligente” Salón de Clases.

Sábado, 20 de Febrero Reunión para la creación del diseño de la “Silla Super Inteligente” Casa

Lunes 22 y Martes 23 de febrero

Asistencia a la Caravana del Emprendedor. En la misma pudimos:

• Obtener información sobre el ámbito donde habría un probable interés sobre nuestro proyecto.

• Obtener ideas para la realización del proyecto “Silla de ruedas Super Inteligente”

Campus Coyoacán

Miércoles, 24 de Febrero Investigación de antecedentes Casa

Jueves, 25 de Febrero Reunión en la biblioteca Biblioteca

Miércoles, 3 de Marzo Investigación Biblioteca

Lunes, 8 de Marzo Diseño del prototipo Casa

Jueves, 11 de Marzo Aplicación de integrales y cálculo al diseño Biblioteca

Miércoles, 17 de Marzo Asesoría Biblioteca

Lunes, 22 de Marzo Búsqueda de imágenes y creación de línea del tiempo Casa

Jueves, 1° de Abril Recopilación de todos los datos Casa / Biblioteca

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Miércoles, 7 de Abril Trabajo previamente terminado Biblioteca

Jueves, 8 de Abril Correcciones hechas al trabajo Biblioteca

Lunes, 12 de Abril Envío del trabajo para verificación Casa

Miércoles, 14 de Abril Se recibió el trabajo para modificación Casa

Lunes,19 de Abril Trabajo Final – Últimas correcciones. Biblioteca / Casa