Experimentelle und simulationsgestützte Komfortuntersuchungen an einem elektrischen Rollstuhl

Insbesondere Personen, die alltäglich auf eine Mobilitätshilfe angewiesen sind, wie beispielsweise Rollstuhlfahrer, sind vor der Einwirkung schädlicher Vibrationen durch Fahrbahnanregungen zu schützen. Vibrationen, die durch die Überfahrt von schlechten Wegstrecken entstehen und auf den Rollstuhlfahrer einwirken, können langfristig Folgeerkrankungen wie Rückenleiden verursachen und Auslöser für Spasmen sein. Innerhalb eines Forschungsprojekts des ISyM wurden Erkenntnisse zum Fahrkomfort und zur Fahrdynamik elektrischer Rollstühle gewonnen. Die Ergebnisse werden in diesem Artikel vorgestellt. Hierzu wurde ein Mehrkörper-Simulationsmodell des Rollstuhls mit einem Fahrerdummy aufgebaut und anhand von experimentellen Untersuchungen verifiziert. Insbesondere die Dynamik des menschlichen Körpers hat einen erheblichen Einfluss auf die Dynamik des Rollstuhls. Um die menschliche Dynamik bei den experimentellen Untersuchungen zu berücksichtigen wurde ein Schwingungsdummy nach DIN 45676 entwickelt. Hierbei stellt die Realisierung einer notwendigen geschwindigkeitsproportionalen Dämpfung eine besondere Herausforderung dar. Anhand von theoretischen Betrachtungen wird gezeigt, dass die Beeinflussung des Fahrkomforts an einem elektrischen Rollstuhl aufgrund der kinematischen und dynamischen Besonderheiten eine besondere Herausforderung darstellt. Es wird mit dem Simulationsmodell gezeigt, dass die Verwendung von semi-aktiven Dämpfungssystemen bei Rollstühlen zu keiner Verbesserung führen.