Rollbrett

günstiges Testvehikel für einen Elektro-Rollstuhl

Elektrotechnik Fritz-Felsenstein-Haus e.V. Mechatronik

Rollbrett Gesamtansicht / (c) Eikya Lagisetti

15.02.2023 - 01.10.2023

Studiengang

Elektrotechnik (B.Eng.)

Projektbeschreibung

Elektrisches Rollbrett für das Fritz-Felsenstein-Haus!

Die Motivation, ein elektrisches Rollbrett für das Fritz-Felsensteinhaus-Haus zu bauen, lag darin den Rollstuhlfahrenden die Tür zur Selbständigkeit zu öffnen.

Der Grundgedanke hinter diesem Projekt ist ein Übungsgerät für Rollstuhlfahrende zu haben, die keine elektrische Unterstützung in Ihrem eigenen Rollstuhl haben. Ein Testvehikel für anstehende Kaufentscheidungen zu haben ist grundlegend wichtig, um ggf. Geldgeber für die meist sehr teure Anschaffung, einen passenden elektrischen Rollstuhl, zu überzeugen.

Mithilfe eines Joysticks lässt sich die Lernhilfe feinfühlig, Akkubetrieben manövrieren. Der modulare Aufbau garantiert eine hohe Lebensdauer des Rollbretts. Das Projekt baut auf einer vorhandenen kleineren Version für Kinder (70 kg) auf.
Der Wunsch der Einrichtung war eine deutlich höhere Nutzlast, um möglichst allen die Fahrt auf einem elektrischen Rollbrett zu ermöglichen.

Das von den Studenten neu entwickelt und gebaute Rollbrett überzeugt mit einer Nutzlast von 150 kg und einer größeren Plattform.

Beteiligte Personen

Studierendengruppe:	Eikya Lagisetti, Maximilian Pelzer, Sebastian Ebenhöh, Johannes Fleiner
Betreuer:	Prof. Dr. Wolfgang Meyer

Veranstaltung

Systems Engineering 1 (IK)

Laufzeit

SS 2023

Labore

Elektrische Maschinen

Anforderungen

Die Anforderungen für das Rollbrett wurden in enger Abstimmung mit dem Fritz-Felsenstein-Haus getroffen

geringe Bauhöhe
Traglast 150 kg
Maße des Rolbretts in cm: 80x110
Akkubetrieb
Steuerbar durch ein Steuerungselement in alle X- und Y-Richtungen
Befestigungsmöglichkeiten für Rollstuhl
Kippsicher
Zugehörige Auffahrhilfe
Sicherheitsmechanismen für sofortiges Anhalten und Verhinderung von Kollisionen

Umsetzung

Das Rollbrett ist eine komplette Neuentwicklung und ist in Eigenleistung gefertigt worden.
Die erste große Aufgabe war die Erstellung eines Grundkonzepts auf Basis der Anforderungen und Daten, die wir vor Ort gesammelt hatten.
Nach der Konzepterstellung haben wir unsere Hauptkomponenten wie zum Beispiel die Grundplatte, die Versorgungsspannung oder die Motoren ausgelegt.
Die Umsetzung des Projkets basierte dabei immer auf einer agilen Vorgehensweise, einige Herausforderungen waren zu diesem Zeitpunkt noch nicht bekannt.

Konzept Rollbrett / (c) Sebastian Ebenhöh

Die selbstgedruckte Box für den Joystick ist mit einem Kamerahalter an das Brett geschraubt und kann flexibel eingestellt werden.

Ein wichtiger Aspekt bei diesem Projekt war die Sicherheit. Ein Betreuer muss stehts dem Rollbrett folgen und einen Zustimmtaster gedrückt halten, damit das Rollbrett fahren kann. Wenn im Notfall der Zustimmtaster losgelassen wird, bleibt das Übungsgerät unverzüglich stehen. Der Betreuer hat somit zu jedem Zeitpunkt aus sicherer Entfernung die volle Kontrolle über das Gerät.
Um unentdecketen Fehlern in der Software vorzubeugen wird der Mikrcontroller dauerhaft überwacht. Sollte die Software oder der Prozessor in einen fehlerhaften Zustand gelangen, schaltet die Überwachung unabhängig vom Zustimmtaster die Motoren ab.
Die Verkabelung aller elektrischen Komponenten ist über eine eigens für das Projekt entwickelte Platine abgewickelt. Die Lagerung der Rollen ist über eine spezielle Konstruktion realisiert worden, um die hohe Traglast gewährleisten zu können.