Nền tảng có thể tháo rời cho huấn luyện viên Gait: 7 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:33

Các thành viên trong nhóm: Ananya Nandy, Vyshnavi Vennelakanti, Kanika Gakhar

Đồng thiết kế: Jennifer và Julian

Cảm ơn MIT AT Hack Exec Team và MIT Lincoln Beaver Works Centre

Dự án này đã được hoàn thành cho AT Hack 2019 (cuộc thi công nghệ hỗ trợ tại MIT). Mục đích của dự án này là thiết kế một bệ đỡ để nâng đỡ đôi chân của Julian và cho phép anh ta ở tư thế ngồi thoải mái hơn trong khi tập luyện dáng đi. Điều này sẽ làm tăng khả năng vận chuyển dễ dàng hơn để anh ta không phải nhấc lên và xuống để di chuyển. Đồng thời, bệ đỡ có thể tháo rời, cho phép Julian đứng trong người huấn luyện dáng đi khi muốn. Nền tảng được thiết kế để gắn vào máy tập luyện dáng đi ngoài trời hiện có của Julian mà không có sửa đổi vĩnh viễn nào đối với khung.

Bước 1: Nhu cầu của người dùng

Chúng tôi đã đến nhà của Julian để xem người huấn luyện dáng đi và xác định một cách đơn giản và hiệu quả để thêm nền tảng. Từ điều này, chúng tôi biết được rằng các giải pháp đã thử trước đây bao gồm dây đai khóa dán mềm gắn vào khung. Tuy nhiên, với những dây đai mềm này, chân của Julian sẽ rơi ra ngoài và kết thúc ở một vị trí xấu, với hai bàn chân quá gần nhau. Do đó, bất kỳ loại giải pháp phi nền tảng nào cũng phải cho phép định vị bàn chân của anh ấy có thể thay đổi.

Chúng tôi đã đưa ra một số đặc điểm mong muốn cho giải pháp:

• Vật liệu chắc chắn chứ không phải vật liệu mềm - lý tưởng là thứ gì đó nhẹ, như nhựa
• Dễ dàng tháo lắp
• Mức với chiều cao khung
• Hỗ trợ ~ 120 lbs trọng lượng
• Bổ sung tối thiểu trọng lượng cho người huấn luyện dáng đi

Bước 2: Động não và phản hồi

Từ đó, chúng tôi đã đưa ra một vài ý tưởng cho nền tảng này. Thách thức lớn nhất là có thể gắn vào bộ huấn luyện dáng đi hiện tại mà không cần sửa đổi nó, do khung hình có độ dốc và mặt cắt ngang không đều. Sau đó, chúng tôi đã gửi những ý tưởng này cho Jennifer và Julian để nhận được phản hồi.

Phản hồi được diễn giải

Sketch 1 - Đơn giản và dễ dàng để loại bỏ. Có thể yêu cầu sự ổn định hơn để giữ nền tảng - có thể là một thanh hoặc tấm kim loại ở phía trước. Có thể không cần chốt nếu nhựa đã được đúc để treo trên khung.

Bản phác thảo 2 - Trông chắc chắn nhưng sẽ khó tháo ra nếu có quá nhiều vít. Lý tưởng nhất là nền tảng có thể trượt vào vị trí mà không cần vít hoặc chốt.

Bản phác thảo 3 - Có thể có quá nhiều phần chuyển động, nghĩa là có quá nhiều phần để theo dõi. Có một thanh cố định ở phía sau sẽ không hoạt động vì đó là cách Julian ra vào huấn luyện viên dáng đi. Một thanh có thể được gắn vào phía trước mà không có vấn đề gì.

Bước 3: Thiết kế

Chúng tôi đã chọn thiết kế có vẻ đáng tin cậy và đơn giản nhất.

Đối với nền tảng, chúng tôi đã sử dụng 1/4 "HDPE với 1/2" gia cố bằng ván ép. Mặt sau bao gồm các "cánh" sẽ cố định vào khung trong khi mặt trước sẽ nằm bên trong một giá đỡ. Do hạn chế về kích thước vật liệu (và hạn chế về thời gian), HDPE đã không che phần nền được giằng trên khung, nhưng phần này sẽ được che bằng cách khác.

Phần đính kèm dựa vào 2 kẹp ống gắn vào ống trên khung. Do độ dốc của đường ống (đường kính 1,75 "), các kẹp được sử dụng có kích thước quá khổ (đường kính 2"). 2 giá đỡ đã được vặn vào vị trí dưới các kẹp ở hai bên. Cuối cùng, một thanh nhôm đã được vặn vào vị trí dưới 2 giá đỡ để hoàn thành việc lắp ráp.

Trong lần lắp ráp cuối cùng, 2 kẹp ống có kích thước chính xác (đường kính 1,75 ) được gắn trực tiếp vào các kẹp quá khổ để ngăn chúng trượt về phía trước.

Bước 4: Vật liệu

• Kẹp ống (đường kính 2 "và 1,75")
• Ống hình chữ nhật nhôm 6063 (dày 1,5 "x3" / 0,25 "/ dài 1 ')
• Thanh nhôm 6061 (dài 0,25 "x1" / 2 ')
• Tấm HDPE cấp biển (dày 24 "x24" / 0,25 ")
• Tấm ván ép cấp hàng hải (dày 12 "x24" / 0,5 ")
• Vít gỗ
• 10-32 bu lông đầu phẳng
• 5 / 16-18 bu lông đầu phẳng

Bước 5: Chế tạo

Máy đã sử dụng

• Cưa
• Máy mài đai
• Cối xay
• Máy khoan điện

Nền tảng

1. Cắt tấm HDPE theo kích thước trên cưa máy, dựa trên kích thước bên trong của máy tập dáng đi.
2. Cắt các miếng ván ép trên máy cưa để gia cố (dựa trên độ võng uốn).
3. Các lỗ khoan và lỗ chìm cho vít gỗ đầu phẳng bằng nhựa.
4. Bắt vít các miếng ván ép vào tấm HDPE.
5. Chà nhám bán kính góc trên cụm bệ bằng máy mài đai.

Phần đính kèm khung

1. Cắt hai miếng 1,5 inch của ống hình chữ nhật bằng nhôm trên máy cưa vòng.
2. Cắt bỏ một bức tường của mỗi mảnh trên cưa máy để tạo kênh chữ U (cạnh ngắn).
3. Đã sử dụng máy nghiền để làm phẳng các cạnh và tăng chiều rộng bên trong của kênh chữ U (từ 1 "lên 1,06").
4. Khoan và đục một lỗ trên đầu mỗi giá đỡ để bắt vít 10-32 (để gắn kẹp ống).
5. Khoan và đục một lỗ ở đáy của mỗi giá đỡ để bắt vít 5 / 16-18 (để gắn thanh nhôm vào).
6. Cắt thanh nhôm theo kích thước trên cưa máy, dựa trên kích thước giữa các thành của kênh chữ U.
7. Khoan lỗ cho vít 5 / 16-18 trên thanh nhôm.

cuộc họp

1. Gắn các kẹp ống có đường kính 2 "vào đường ống ở hai bên của khung.
2. Vặn giá đỡ vào các kẹp ở hai bên bằng vít 10-32.
3. Lật ngược đế của bộ huấn luyện dáng đi và vặn thanh nhôm vào cả hai giá đỡ bằng vít 5 / 16-18.
4. Gắn kẹp ống đường kính 1,75 "ngay trước kẹp ống đường kính 2" để chúng không bị trượt.
5. Trượt nền tảng vào hai dấu ngoặc.

Bước 6: Kiểm tra người dùng

Mặc dù chúng tôi có thử nghiệm hạn chế với Julian, nhưng anh ấy có thể thoải mái gác chân lên bục trong suốt phần còn lại của đêm. Cần phải kiểm tra thêm để kiểm tra độ bền của bộ phận lắp ráp trong suốt thói quen hàng ngày của anh ta.

Bước 7: Sửa đổi cần thiết / Lĩnh vực cải tiến

Với nhiều thời gian và số lần lặp lại hơn, có một số thứ có thể cải thiện nguyên mẫu này:

• Chúng tôi muốn cắt bỏ phần nhựa thừa ở phía sau để nền tảng có kích thước chính xác như mong muốn.
• Sử dụng ván ép làm gia cố giữ cho nó tương đối nhẹ, nhưng không lý tưởng để sử dụng ngoài trời (đặc biệt là trong tuyết và mưa). Vật liệu gia cố tốt hơn có thể được sử dụng.
• Nếu ván ép được sử dụng làm vật liệu cuối cùng, chúng tôi ít nhất sẽ thêm lớp hoàn thiện chống thấm.
• Tương tự như vậy, các bộ phận bằng nhôm để lắp khung có trọng lượng nhẹ và dễ gia công, nhưng không bền và ít thích hợp để sử dụng ngoài trời. Một vật liệu tốt hơn có thể được chọn.
• Chúng tôi không thể kiểm tra khả năng chịu tải của nền tảng. Mặc dù nó được giữ dưới chân của Julian và một số túi phụ trong quá trình thử nghiệm của chúng tôi, nhưng điều quan trọng là phải xem trọng lượng mà phần đính kèm có thể giữ được trước khi biến dạng.
• Một số bộ phận có thể được làm cẩn thận hơn với vật liệu tốt hơn (kích thước tấm nhựa lớn hơn để bao phủ toàn bộ nền tảng, vít tốt hơn và bền hơn, v.v.). Chính xác hơn trong việc tạo ra các bộ phận có thể sẽ dễ dàng quá trình lắp ráp (khoan / khai thác các lỗ ở những vị trí chính xác trong phạm vi dung sai - không chỉ tương đối với nhau).
• Chúng tôi muốn thêm một lỗ trên bệ cho một sợi dây / dây để có thể dễ dàng gắn nó vào bộ huấn luyện dáng đi khi không sử dụng.