Carrozzina elettrica innovativa per il superamento delle barriere architettoniche

La presenza di barriere architettoniche in ambienti pubblici o privati rappresenta una forte limitazione per la mobilità di persone che utilizzano una carrozzina per gli spostamenti quotidiani. Nonostante l'introduzione di normative con lo scopo di promuovere l'abbattimento di queste barriere, non sempre la loro completa eliminazione è realizzata o realizzabile. In queste situazioni è necessario poter fornire all'utente disabile un ausilio in grado di superare autonomamente barriere architettoniche od ostacoli. Tale dispositivo dovrebbe poter essere utilizzato in autonomia, essere trasportabile ed integrato nella struttura della carrozzina, in maniera da essere attivabile all'occorrenza. L'obiettivo di questo lavoro di tesi è quindi l'ideazione di una carrozzina montascale che integri in un unico oggetto le abilità e le funzionalità di una tradizionale carrozzina elettrica e di un montascale. Attualmente, vista le complessità dell'obiettivo, esistono pochi dispositivi di questo tipo disponibili in commercio, mentre un numero più ampio di soluzioni è stato individuato nello stato dell'arte delle ricerche e dei brevetti. In ogni caso le soluzioni individuate presentano forti limitazioni per la diffusione della tecnologia, in quanto in generale risultano ingombranti, complesse, costose e non sembrano rispondere a criteri di accettabilità personale dell'utente. Per questi motivi la tesi di dottorato è stata indirizzata allo sviluppo di un'idea innovativa di carrozzina montascale, con l'obiettivo di ottenere prestazioni superiori rispetto alle soluzioni presentate nello stato dell'arte. In particolare, si è progettato un dispositivo in grado di superare con sicurezza e regolarità rampe di scale e singoli scalini, limitando però allo stesso tempo il peso, l'ingombro e la complessità del veicolo. Particolare attenzione è stata inoltre posta nel garantire un moto su scala con minime oscillazioni percepite dall'utente e nell'ottenere un dispositivo gradevole oltre che funzionale. Caratteristica principale della carrozzina è l'architettura ibrida del sistema di locomozione, composto da una coppia di unità di locomozione motorizzate poste anteriormente e da un cingolo non motorizzato né frenato che costituisce il punto di appoggio posteriore. Le unità di locomozione a zampe rotanti sono costituite da un telaio con tre bracci, ciascuno dei quali porta una ruota all'estremità. Le tre ruote sono ulteriormente collegate tra loro attraverso un rotismo epicicloidale interno all'unità. Questa architettura permette di gestire in maniera semplice e funzionale sia la marcia in piano che la marcia su scale, permettendo inoltre un'agevole transizione tra le due condizioni di impiego. Nel lavoro di tesi proposto verrà analizzata la progettazione cinematica e dinamica del dispositivo, analizzandone il comportamento e le prestazioni di funzionamento. I risultati ottenuti dimostrano l'efficacia della carrozzina proposta nel superare ostacoli in maniera sicura, regolare, adeguata agli obiettivi di progetto richiesti e in grado di rispondere ai requisiti di sicurezza imposti dalla normativa (ad esempio ISO 7176-28:2012, "Requirements and test methods for stair-climbing devices"). La soluzione proposta risulta quindi idonea per essere ulteriormente sviluppata attraverso la realizzazione di un prototipo in grado di validare attraverso una campagna di prove sperimentali l'efficacia dell'architettura di carrozzina montascale descritta in questo lavoro di tesi