Adrian Wiepcke - highroll

interdisziplinäres Hauptprojekt

Investitionsgüterdesign

im 5. Semester (2021/2022)

Highroll

Der motorisierte Rollstuhl Highroll entstand im Rahmen des interdisziplinären Hauptprojektes "Rollchair". Ihn zeichnet die Fähigkeit aus, den Patient in eine stehende und liegende Position zu versetzen.

Diese Situation ermöglicht dem Nutzer eine bessere Teilnahme an alltäglichen Situationen, in denen Rollstuhlfahrer sonst im Nachteil sind. Hohe Regale oder der Tresen im Hotel sind so kein Problem mehr. Mit Highroll sind vierrädrige Teilnehmer wieder auf Augenhöhe zu begegnen.

Designsprache

Leitlinie für die Formensprache eines Rollstuhls ist die Funktion. Sie kann jedoch unterschiedlich umgesetzt werden - in diesem Fall mit Eleganz und Stolz. Der auffallende Motorrollstuhl richtet sich an Jene, die sich mit konventionellen Rollstühlen zurückgeworfen fühlen. HIGHROLL will gesehen und benutzt werden.

Konsequente Formen, einheitliche Radien und kontrastreiche Materialien dienen dem Eindruck eines hochwertigen Produktes. Es handelt sich dabei jedoch nicht um ein Luxusprodukt, denn die Stärke liegt vielmehr in der Flexibilität. Dazu zählt neben der Liegeposition auch die Möglichkeit den Patienten in die Stehposition zu versetzen.

Ländliches Terrain

Urbanes Terrain

Funktion

Mittels Hebelparallelogrammen unterhalb der Sitzfläche kann Highroll die Neigung der Lehne und Sitzfläche verändern. Diese werden motorisiert verschoben und so in unterschiedliche Positionen gebracht.

Zur Unterstützung beim Fahren kommen zwei Radnabenmotoren zum Einsatz. Sie schalten sich automatisch zu, wenn der Patient am Greifring Drehmoment aufbringt. Sie helfen, Steigungen zu überwinden, das verhältnismäßig hohe Gewicht des Rollstuhls zu kompensieren und den Rollwiederstand in unebenem Gelände gering zu halten. Sie wirken dabei unterstützend, ähnlich wie bei einem Elektrofahrrad.

Technik

Um die unterstützenden Funktionen zuverlässig ausführen zu können, befinden sich an je drei Stellen des Greifrings Drehmoment-Dehnungsmessstreifen. Mittels einem, mit dem Gewicht des Patienten vorprogrammierten Steuerungscomputer, liefern die Radnabenmotoren immer den richtigen Drehmoment.

Sowohl die Radnabenmotoren als auch der Motor für den Verstellmechanismus werden von einer austauschbaren Batterie an der Rückseite gespeist. Diese bietet auch ein Rücklicht, welches ebenfalls den Status der Batterie ausdrücken kann.

Elektronik

Die Batterie kann gegen eine größere ausgetauscht werden, und wird zum Laden in einer Ladestation aufbewahrt.

Ebenso sind auch die Räder samt Motor einfach auswechselbar, sollte der Rollstuhl gewartet werden müssen.

Bedienung

Die Sitzposition selbst wird über einen Schiebeschalter in der Nähe des rechten Knies verstellt. Drückt man ihn nach hinten, neigt sich die Lehne bis die Liegeposition erreicht ist. Drückt man ihn nach vorn, richtet sich die Lehne wieder auf und der Sitz begibt sich langsam in die Stehposition.

Optional kann über einen einzelnen Tastendruck auch eine individuelle Sitzposition erreicht werden.

Ergonomie

Die Grundlage der Modellierung bildeten die DIN 33402-2 „Ergonomie-Werte“ und DIN EN 12183 „Muskelkraftbetriebene Rollstühle“. Zur Bestimmung der notwendigen Maße des Rollstuhles wurden die Abmessungen des 95. Perzentils des Mannes gemäß DIN 33402-2 verwendet.
Die Abmessungen und Anordnungen technischer Komponenten, wie beispielsweise Motor, Akku und Räder, orientierten sich unter anderem an der DIN EN 12183. Ein weiterer Aspekt war die Verwendung abgeschlossener Formen und Verrundungen.

Konstruktion

Das Design ist in enger Zusammenarbeit mit dem Maschinenbau entstanden. Dementsprechend folgen alle Designentscheidungen einer rationalen Grundlage.

Der Rahmen spiegelt mit seiner mittigen Vertiefung das darunter liegende Gestell wider, kaschiert dieses aber geschickt. Das vertiefte Profil findet sich sowohl am Akku, als auch in den Felgen der Fronträder wider.

Der Sitz ist auf maximalen Komfort ausgelegt. Die Polsterung zeichnet durch seinen flexiblen Visco-Schaumstoff die Silhouette der menschlichen Wirbelsäule und den Gesäßbereich des Fahrers ab, so dass ein bequemer Halt über längere Zeitdauern ermöglicht wird. Der Sitz ist im Kniebereich flexibel, um die Steh- und Liegeposition zu gewährleisten.

Präsentation

Video zur Erläuterung von Funktion und Gestaltung

Designprozess

Konzeptfindung

Orientierung am Aufrichtmechanismus

Vorentwürfe

Zwischenentwürfe zum Prüfen der Zielstellung

Zielentwürfe

Detaillierte Weiterentwicklung des favorisierten Entwurfes

Finalisierung

Zeichnerische Umsetzung von Detailentscheidungen

Rückseite Total

Heck

Seite

Totale

Umsetzung in CAD

Autodesk Fusion 360

Projektarbeit

Auch in diesem Projekt lag der Fokus auf dem interdisziplinären Zusammenarbeiten. Das Ziel war es, ein Produkt so nah wie möglich an die Produzierbarkeit im industriellen Sinne zu bringen. Dazu standen dem Industriedesign die Fachbereiche Maschienenbau, Elektrotechnik, Wirtschaftswissenschaften und Mensch-Technik-Interaktion zur Verfügung.

Diese Fachbereiche waren studentisch und als Professur wärend des gesamten Zeitraums am Projekt beteiligt. Die Symbiose aus allen Interessen stand bei jedem Meeting im Vordergrund. Nach Festlegen gemeinsamer Ziele wurden einzelne Fachrichtungen mit individuellen Aufgaben betreut und Entscheidungen immer gemeinsam getroffen.

Björn Heine                          (Industrial Design)
Adrian Wiepcke                  (Industrial Design)
Jonas Buhlert                       (Maschinenbau)
Sebastian Bernau               (Wirtschaftsingenieurwesen)
Ben Erbig                              (Mensch-Technik-Interaktion)

Die fachliche Expertise erfolgte durch folgende Professoren :

Prof. Jan Bäse                       (Industrial Design)
Prof. Dr.-Ing. Christian-Toralf Weber (Maschinenbau)
Prof. Dr.-Ing. John-Glen Swanson      (Maschinenbau)
Prof. Dr.-Ing. Dieter Schwarzenau      (Elektrotechnik)

Die Ergebnisse der Gruppenarbeit wurden auf der Plattform des Institus zusammengetragen :

Dokumentation