Estudo e projeto de sistema regenerativo de energia acoplado em dispositivo de motorização de cadeira de rodas

Abstract

Neste trabalho de conclusão de curso (TCC), é abordado a problemática de locomoção de pessoas que possuem restrições de movimento, sejam estas causadas por lesões físicas ou deficiência mental, e necessitem fazer uso de cadeira de rodas. Atualmente, existem no mercado diversos tipos de cadeiras de rodas motorizadas que em sua maioria, não apresentam uma grande autonomia, além de serem pesadas e ocuparem um grande espaço na hora de realizar o transporte destas cadeiras. O fato de o usuário possuir alguma restrição de movimento, faz com que este precise de uma outra pessoa que o auxilie no transporte da sua cadeira, trazendo uma certa dependência e algum desconforto com sua liberdade. Por este motivo, esse projeto tem como objetivo, utilizar tecnologias existentes atualmente para adaptar um dispositivo monociclo motorizado que seja acoplado em uma cadeira de rodas convencional, transformando a cadeira em um triciclo motorizado elétrico, aumentando significativamente a mobilidade da pessoa e trazendo um maior conforto e praticidade em suas atividades diárias. Para aumentar a autonomia da cadeira, estudou-se a viabilidade de implementar um sistema de regeneração de energia, para atuar de forma complementar ao sistema de frenagem existente, de tal forma que atenda às necessidades destas pessoas e garanta a segurança delas. O sistema de regeneração de energia consiste na conversão de parte da energia cinética gerada nos momentos de desaceleração em energia elétrica que irá retornar para as baterias, reduzindo o custo de alimentação e impactando diretamente na redução média do consumo da bateria, desta forma, aumentando a autonomia da cadeira e trazendo um maior conforto e praticidade para o usuário. A empresa Livre® - Montagem de Produtos Assistivos Ltda, que é referência no mercado brasileiro no segmento de cadeira de rodas motorizada, está colaborando com o desenvolvimento deste trabalho, fornecendo sua tecnologia e conhecimento no assunto.

In this work of course conclusion (TCC), it is approached the locomotion problem of people that have movement restrictions, caused by physical injuries or mental deficiency, and need to use a wheelchair. Currently, there are several types of motorized wheelchairs on the market that, for the most part, do not offer great autonomy, besides being heavy and taking up a lot of space when it comes to transporting these chairs. The fact that the user has some movement restriction, causes him to need another person to help him in the transportation of his chair, bringing a certain dependence and some discomfort with his freedom. For this reason, this project aims at using currently existing technologies to adapt a motorized unicycle device to be attached to a conventional wheelchair, transforming the chair into an electric motorized tricycle, significantly increasing the mobility of the person and bringing more comfort and practicality to his/her daily activities. To increase the chair's autonomy, the feasibility of implementing an energy regeneration system was studied, to act in a complementary way to the existing braking system, in such a way as to meet the needs of these people and ensure their safety. The energy regeneration system consists of converting part of the kinetic energy generated during the moments of deceleration into electrical energy that will return to the batteries, reducing the cost of power supply and directly impacting the average reduction of battery consumption, thus increasing the autonomy of the chair and bringing greater comfort and convenience to the user. The company Livre® - Montagem de Produtos Assistivos Ltda, which is a reference in the Brazilian market in the motorized wheelchair segment, is collaborating with the development of this work by providing its technology and knowledge on the subject.