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Projekt OMNI
Büro-Rollstuhl mit hoher Manövrierbarkeit und Navigationsvermögen für Schwerbehinderte -
(Office wheelchair with high manoeuvrability and navigational intelligence for people with severe handicap)
Kurzbeschreibung
Prototyp des OMNI-Rollstuhls
Welcher Autofahrer hat nicht schon einmal vor einer schmalen Parklücke gestanden und sich gewünscht, sein Auto könnte seitwärts fahren? Ganz klar: Je enger die Umgebung ist, umso wendiger muß ein Fahrzeug sein, damit man trotzdem ohne viel Rangieren ans Ziel kommt.
Konventionelle Innenraum-Elektrorollstühle sind zwar recht wendig, in engen Büro- und Laborräumen sowie Toiletten kann man sich aber auch mit diesen häufig nur umständlich bewegen.
Ein Rollstuhl, der auf dem Mecanum-Konzept basiert, bietet hier erhebliche Vorteile gegenüber konventionellen Innenraumrollstühlen:
- Verfahren des Rollstuhls in alle Richtungen - also auch seitwärts und diagonal - möglich.
- gleichzeitig (und unabhängig davon) kann jede Blickrichtung beliebig geändert werden (d.h. Rotation um jeden Punkt, inkl. Rollstuhlmittelpunkt).
- Daher extreme Wendigkeit auf engstem Raum.
- Besonders einfache und intuitive Bedienung.
Das FTB hat in Kooperation mit der FernUniversität Hagen einen Prototypen eines solchen Rollstuhls entwickelt. Dieser Prototyp wurde weiterentwickelt im Rahmen des Projektes OMNI:
- Konstruktive Verbesserungen: noch kompakterer Aufbau.
- Modularer Aufbau: Zusatzfunktionen können abhängig von den Bedürfnissen des Benutzers integriert werden.
- Ein Sensorsystem (Ultraschall- und Infrarotsensoren) zur Hinderniserkennung und als Navigationshilfe bei Rückwärts- und Seitwärtsfahrt.
- Eine flexibel anpaßbare Benutzerschnittstelle ermöglicht die einheitliche Bedienung aller Funktionen des Rollstuhls.
- Verschiedenste Bedienelemente (Kopf- und Fußschalter, Saug-Blas-Schalter), auch für Menschen, die keinen Joystick bedienen können.
- Ein Umweltkontrollmodul ermöglicht die Fernbedienung elektrischer Geräte vom Rollstuhl aus.
- Erprobung mit langjährigen Rollstuhlbenutzern. Die Ergebnisse werden im Entwurfsprozeß berücksichtigt.
Durch den Rollstuhl-Joystick
bedienbares Menü zur Auswahl
verschiedener Rollstuhlfunktionen
Arbeitsschwerpunkte des FTB
- Bedarfsanalyse, Benutzeranforderungen
- Gesamtkonzeption, Design
- Mechanischer und elektrischer Aufbau
- Bedienelemente, Bedienschnittstelle
- Benutzerevaluation
Ansprechpartner im FTB
- Dr.-Ing. Helmut Heck (Leiter des Entwicklungs-Zentrums)
email: h.heck@ftb-esv.de - Prof. Dr.-Ing. Christian Bühler (Institutsleiter)
email: c.buehler@ftb-esv.de
Projektpartner
- FernUniversität Hagen – Lehrstuhl Prozeßsteuerung und Regelungstechnik, Hagen, Deutschland (Gesamtprojektleitung)
- Ortopedia GmbH, Kiel, Deutschland
- Scienzia machinale srl, Pisa, Italien
- Scuola Superiore S. Anna, Pis, Italien
- CALL Centre – University of Edinburgh, Edinburgh, Großbritannien
- AIP – Institut für Automation, Informations- und Produktionsmanagement, Hagen, Deutschland
Projektdaten
Prototyp des OMNI-Rollstuhls
mit Höhenverstelleinheit
Laufzeit: 12/1993 - 08/1996
Förderung: durch Europäische Kommission im TIDE-Programm
Diplomarbeiten
- Susanne Wittelsbürger: Technische Arbeitshilfe für gehbehinderte Menschen. Bergische Universität Gesamthochschule Wuppertal, FB Industrial Design, 1995
- Christian Noack: Steuerungsunterstützung für den omnidirektionalen Rollstuhl. Universität Dortmund, FB Informatik, 7/1997
Konstruktive Studienarbeiten
- Thorsten Bobke: Entwicklung und Auslegung des Fahrwerks eines neuartigen elektrischen Rollstuhls. 1992
- Irene Süßemilch: Sitzhöhenverstellung mit Aufnahme für verschiedene Pkw-Sitze an einem Rollstuhl. 1996
Publikationen
- H. Hoyer, R. Hoelper, U. Borgolte, Ch. Bühler, H. Heck, W. Humann, I. Craig, R. Valleggi, A. M. Sabatini: The OMNI Wheelchair with High Manoeuvrability and Navigational Intelligence. The European Context for Assistive Technology, Proc. of the 2nd TIDE Congress, 26-28 April 1995, Paris, pp. 285-289
- U. Borgolte, R. Hoelper, H. Hoyer, H. Heck, W. Humann, J. Nedza, I. Craig, R. Valleggi, A. M. Sabatini: Intelligent Control of a Semi-Autonomous Omnidirectional Wheelchair. Proceedings of the 3rd International Symposium on Intelligent Robotic Systems (SIRS '95), Pisa, July 1995, pp. 113-120
- Christian Bühler, Helmut Heck, Wolfram Humann: User-Driven Human-Machine Interface Configuration for a Wheelchair with Complex Functionality. Proceedings of the 4th European Conference for the Advancement of Assistive Technology, Thessaloniki, Greece, 29.09.–02.10.1997; In: G. Anogianakis, C. Bühler, M. Soede (Eds.): Advancement of Assistive Technology. Amsterdam Berlin Oxford Tokyo Washington/DC: IOS Press, 1997; ISBN 90-5199-361-7; pp. 375–380
- Ulrich Borgolte, Helmut Hoyer, Christian Bühler, Helmut Heck, Ralf Hoelper: Architectural Concepts of a Semi-autonomous Wheelchair. Journal of Intelligent and Robotic Systems 22. Kluwer Academic Publishers, 1998; pp. 233–253