Technologia i efektywność energetyczna wózków

Energooszczędny, manualny wózek został zaprojektowany tak, aby maksymalizować dystans pokonywany przy każdym odepchnięciu koła. Nie chodzi tu jedynie o stworzenie przyjemniejszego doświadczenia — taka konstrukcja pomaga zmniejszyć ryzyko długoterminowych urazów przeciążeniowych kończyn górnych, które i tak są już nadmiernie eksploatowane u większości użytkowników wózków¹,². Napędzanie wózka to z natury czynność wymagająca dużych nakładów energii³. Wydajne wózki zmniejszają wysiłek potrzebny do poruszania się, pozostawiając energię na wykonywanie codziennych, ważnych zadań⁴,⁵. Wydajny wózek to nie tylko ułatwienie w przemieszczaniu się — to kluczowy element zarządzania zmęczeniem. Ma to szczególne znaczenie dla osób z chorobami, którym towarzyszy przewlekłe zmęczenie, takimi jak stwardnienie rozsiane, zespół chronicznego zmęczenia czy long COVID. Im dłuższe i bardziej wymagające dystanse do pokonania, tym większy wpływ na codzienne funkcjonowanie ma energooszczędny wózek.

Przyjrzyjmy się teraz niektórym technologiom stosowanym w wózkach dla aktywnych użytkowników oraz korzyściom, jakie one dają. Niniejszy artykuł odnosi się do produktów firmy Sunrise Medical, jednak informacje te mogą mieć zastosowanie do wózków dowolnego producenta.

Sztywność konstrukcji

Elastyczność ramy wózka powoduje rozpraszanie części siły wkładanej w pchanie, co zmniejsza efektywność napędu. Zwiększenie sztywności ramy sprawia, że każdy ruch napędzający jest bardziej efektywny. Jednym ze sposobów na osiągnięcie tego efektu jest zastosowanie ramy sztywnej, która nie traci energii na zginanie charakterystyczne dla mechanizmu składania. Jednocześnie nowoczesna technologia potrafi znacząco zwiększyć sztywność ram składanych oraz dodatkowo poprawić sztywność już sztywnych konstrukcji.

Materiał i sposób produkcji mają ogromny wpływ na sztywność wózka, a tym samym na jego zdolność do przekształcenia siły pchania w ruch do przodu. Aluminium klasy lotniczej 7020 (stosowane np. w modelache QUICKIE QS5 X i Nitrum) wykazuje mniejszą elastyczność niż standardowe aluminium serii 6000. Poza samym materiałem, kształt rur również wpływa na sztywność wózka — owalne rury, w porównaniu do tradycyjnych okrągłych, zwiększają sztywność nawet o 15%. Sposób kształtowania rur także ma znaczenie — np. kucie próżniowe (hollow forging), czyli stopniowe ściskanie i podgrzewanie metalu, pozwala uzyskać lekką, ale bardzo wytrzymałą i sztywną ramę. Technika ta jest wykorzystywana w elementach mocowania kółek przednich (np. w QUICKIE Nitrum), zapewniając łatwe manewrowanie w miejscach, które na co dzień narażone są na duże obciążenia.

Nie tylko sama rama wpływa na sztywność i reaktywność wózka. Redukcja liczby śrub i innych elementów łączących zmniejsza masę wózka, ale także powstania luzów, które obniżają efektywność napędu. W pełni dopasowane wózki, takie jak te oferowane przez RGK, ograniczają liczbę elementów regulacyjnych, eliminując niepotrzebne połączenia. W przypadkach, gdy regulacja jest niezbędna, celem jest umożliwienie ruchu tylko tam, gdzie to konieczne, a wyeliminowanie go tam, gdzie nie przynosi korzyści. Przykładem może być technologia swaging zastosowana w QUICKIE QS5 X, która polega na zagniataniu rur ramy, co zmniejsza liczbę śrub i wewnętrznych rur potrzebnych do jej wzmocnienia.

Sztywność to jednak nie tylko główna część ramy. Napędzanie wózka wymaga stabilizacji tułowia względem oparcia, więc połączenie między oparciem a główną ramą również wpływa na ogólną reaktywność. Przykładowo, w modelu QUICKIE Nitrum oddzielono mechanizm blokujący od regulacji kąta nachylenia oparcia, dzięki czemu możliwe jest solidne, dokładne zamocowanie kąta.

Zastosowanie sztywnego oparcia dodatkowo stabilizuje tułów, co umożliwia bardziej efektywną pracę kończyn górnych. W niektórych modelach konstrukcja oparcia została rozwinięta jeszcze dalej — umożliwia nie tylko montaż sztywnego oparcia, ale także zastosowanie niskoprofilowej ramy oparcia, eliminującej górne słupki, co poprawia ergonomiczne ułożenie barków podczas napędzania wózka.

Precyzyjne dopasowanie

Możliwość konfiguracji to kluczowy czynnik⁶ wpływający na punkt równowagi, dostęp do tylnych kół i łatwość napędzania wózka. Jeśli koła są ustawione zbyt daleko do przodu, wózek staje się niestabilny i ma tendencję do przechylania się do tyłu, co może obniżyć zaufanie użytkownika do stabilności podczas mocnych ruchów napędzających. Z kolei ustawienie kół zbyt daleko do tyłu sprawia, że trudniej do nich sięgnąć, zmniejsza się przyczepność, a przednie kółka przejmują większą część ciężaru, co utrudnia skręcanie. Odpowiednie ustawienie środka ciężkości jest niezbędne do uzyskania właściwego punktu równowagi dostosowanego indywidualnie do każdego użytkownika. Wykorzystanie dostępnych opcji regulacji do precyzyjnego dopasowania może znacznie poprawić efektywność — warto upewnić się, czy są one łatwo dostępne i intuicyjne w obsłudze tam, gdzie są potrzebne.

Dobrze zaprojektowana i odpowiednio ustawiona pozycja kółek przednich to kolejny istotny element wpływający na efektywność jazdy. Jeśli są one ustawione zbyt blisko środka lub zbyt daleko do tyłu, może to obniżyć stabilność. Ustawione zbyt daleko do przodu lub na boki utrudniają skręcanie oraz zbliżanie się do przedmiotów w otoczeniu. Wiele modeli ma fabrycznie określoną pozycję kółek przednich na podstawie rozmiaru ramy, głębokości ramy, rozmiaru kółek i innych parametrów. Warto zwrócić uwagę na łatwość regulacji pozycji, tak aby pozostawały one ustawione pod kątem 90° względem podłoża — nawet po wymianie kół lub po latach użytkowania.Niektóre modele, takie jak QUICKIE Nitrum i QS5 X, oferują regulację pionową w zakresie kilku milimetrów, co pozwala zachować pełny kontakt wszystkich kół z podłożem i zapewnić maksymalną efektywność energetyczną podczas jazdy.

Kinematyka ramy

Pojęcie „kinematyka” – mające wspólny rdzeń z „kinematografią” – odnosi się do sposobu, w jaki coś się porusza. W kontekście wózka dotyczy to płynności i łatwości, z jaką jego rama przechodzi przez różne ruchy i przekształcenia. Obejmuje to np. sposób składania, rozkładania czy regulacji elementów ramy. Przykładem są konstrukcje oparcia wykorzystujące mechanizmy umożliwiające łatwe odblokowanie i pewne zablokowanie w odpowiedniej pozycji. Jednym z takich rozwiązań jest mechanizm twist-to-lock zastosowany w modelu QUICKIE Nitrum. Posiada on duży, ergonomiczny uchwyt, wewnętrzny mechanizm kablowy umożliwiający łatwe zwolnienie blokady oraz bolec, który pewnie wpada w gniazdo ramy, zapewniając stabilne i bezpieczne zablokowanie oparcia po jego ustawieniu. Tego rodzaju przemyślana kinematyka ramy wpływa nie tylko na wygodę użytkowania, ale także na efektywność energetyczną, bezpieczeństwo i łatwość codziennego użytkowania wózka.

Kinematyka odgrywa szczególnie istotną rolę w przypadku składanych ram wózków. obrze zaprojektowany mechanizm składania działa niemal bezwysiłkowo i może decydować o tym, czy użytkownik będzie w stanie samodzielnie obsługiwać wózek, czy też będzie potrzebować pomocy. Dwa kluczowe elementy wpływające na kinematykę składanych ram to konstrukcja krzyżaka oraz ogólna konstrukcja ramy:

Konstrukcja krzyżaka

Krzyżak to mechanizm umożliwiający składanie większości wózków — zwykle ma on kształt litery X. Odpowiednie umiejscowienie punktu obrotu zmniejsza tarcie podczas składania i sprawia, że boki ramy poruszają się równolegle, co zapobiega zapadaniu się wózka w kształt litery V i „szuraniu” po podłożu. Zrównoważona geometria składania zapewnia większą stabilność w trakcie tego procesu, co znacząco ułatwia obsługę i zmniejsza ryzyko przewrócenia się wózka. Jest to szczególnie ważne dla osób z osłabionymi mięśniami tułowia, które mogłyby doznać urazu podczas prób podniesienia wózka.

Konstrukcja ramy

Szczegóły konstrukcyjne mają znaczący wpływ na sposób, w jaki wózek się składa. Przykładowo, owalne rurki nie tylko zwiększają sztywność konstrukcji (co poprawia efektywność napędu), ale również umożliwiają użycie cieńszych ścianek rur, co redukuje wagę mechanizmu składania. W modelu QUICKIE QS5 X taka konstrukcja pozwala na dodanie jednej dodatkowej rury bez zwiększenia masy, co przekłada się na niezawodne składanie oraz prawie „sztywnoramowe” właściwości w stanie rozłożonym.

Masa

Choć największy wpływ na łatwość poruszania się ma konfiguracja wózka, jego masa również odgrywa ważną rolę. Jedno z badań dotyczących nowych użytkowników wózków wykazało, że redukcja masy o 10% może zwiększyć prędkość jazdy o 3%⁶. Poza wpływem na efektywność, niektóre technologie poprawiające sztywność lub kinematykę przyczyniają się również do obniżenia masy całego systemu. Przykładowo, aluminium klasy 7020 jest zarówno lżejsze, jak i sztywniejsze od stopów serii 6000. Zmniejszenie liczby komponentów ogranicza nie tylko ryzyko luzów, ale także masę ramy. Włókno węglowe (carbon) pozwala na dalszą redukcję masy, gdy stosowane jest w całej ramie lub w wybranych komponentach, takich jak kółka przednie, koła tylne czy podnóżki. Jednocześnie ramy aluminiowe pozostają preferowanym wyborem ze względu na możliwość regulacji i kompatybilność z urządzeniami wspomagającymi napęd.

Wraz z rozwojem technologii stosowanej w aktywnych wózkach oraz pojawianiem się innowacji z modeli premium w coraz bardziej przystępnych cenowo wersjach podstawowych, możemy spodziewać się ekscytujących zmian w najbliższych latach. Im lepiej terapeuci i specjaliści ds. mobilności rozumieją związek między technologią a wydajnością wózka, tym więcej korzyści mogą zapewnić swoim klientom.