Samenvatting

Vanuit TEKLAB is er een bedfiets ontwikkeld met de door hun ontwikkelde vibratietechniek. Voor de bedfiets moet een onderdeel worden ontwikkeld dat de vibratie, met een hogere amplitude dan een normaal pedaal, kan doorgeven aan de beenspieren, en de voeten en benen in een ergonomische houding plaatst. De hoofdvraag die beantwoord wordt in dit verslag is: ‘Hoe ziet het onderdeel eruit dat de vibratie kan doorgeven aan de beenspieren tijdens het gebruik van de bedfiets, en ervoor zorgt dat de voeten en benen in een ergonomische houding staan?’ De doelgroep waarvoor het bedfiets pedaal wordt ontwikkeld zijn revaliderende volwassen patiënten die zijn behandeld op de IC, een grote ingrijpende operatie hebben ondergaan of die ouder en kwetsbaar zijn. Verder hebben al deze patiënten bedrust in combinatie met inactiviteit. De randvoorwaarden van het project zijn: - Het ontwerp geeft trillingen door van de crank naar de spieren van de onderste extremiteiten. - Het pedaal moet los te koppelen zijn van de bedfiets. Uit de analysefase zijn eisen en wensen opgesteld met betrekking tot de afmetingen, vormgeving, ondersteuning, materiaal, comfort, veiligheid, kosten, gebruiksvriendelijkheid en duurzaamheid. De ontwerpvisie van het project luidt: ‘Het pedaal zorgt ervoor dat de vibratie wordt doorgeven vanuit de bedfiets aan de spieren’. Uit de analysefase kwam naar voren dat door het direct in contact brengen van het pedaal met botpunten de vibratie beter kan worden doorgegeven aan de spieren dan door een pedaal waar deze botpunten niet in contact worden gebracht. Er zijn vier concepten opgesteld aan de hand van HKJ’s en een morfologische kaart. Door middel van een Harris profiel is een concept uitgekozen dat vervolgens is uitgewerkt tot een eindontwerp. Het eindontwerp bevat verschillende onderdelen die in contact staan met de eerder bepaalde botpunten. Naast het doorgeven van de vibratie moest het pedaal ook bijdragen aan een ergonomische houding. Uit de analysefase kwam naar voren dat het been ondersteund moet worden om het zijwaarts vallen van de knie te voorkomen. Hiervoor is de beensteun ontworpen. Het eindontwerp is in Solidworks (2020-2021) uitgewerkt. Alle onderdelen zijn ontworpen met lichaamsmaten vanaf p1 of p5 tot en met p99 of p95, afhankelijk van de beschikbare lichaamsmaten.
Van het eindontwerp is een prototype ontwikkeld (bijlage C, figuur 67). De Ultimaker 3 heeft met het materiaal PLA de contactpunten geproduceerd. Een onderdeel van het testen van het pedaal is het testen van het prototype. De belangrijkste punten die getest zijn met het prototype is het meten of de vibraties beter worden doorgegeven aan de spieren dan bij een pedaal zonder contactpunten. Ook is getest of het pedaal op de huidige crank van de bedfiets past en de voet in de juiste positie op het pedaal bevestigd blijft tijdens het fietsen. De vibraties zijn gemeten door een trilling datalogger op de spierbuik van de m. gastrocnemius en op de tibia vlak onder de tuberositas tibia te plakken. De metingen bevestigen dat de vibraties beter
worden doorgeven (bijlage C, figuur 68 en 69) maar verder onderzoek is noodzakelijk om de betrouwbaarheid te kunnen bevestigen. Ook werd uit het testen van het prototype duidelijk dat de contactpunten malleoli nog niet de juiste afmetingen heeft. Verder voldeed het prototype aan alle mogelijk te meten eisen en wensen.