REVISTA
JUVENTUD Y CIENCIA SOLIDARIA:
En el camino de la investigación
Desarrollo de un prototipo de triciclo
para uso de personas con reducción de
movilidad física en extremidades
inferiores
Carlos Adrián Pinos Tenelanda, Sandro Sebastián Soto Guzmán,
Edisson Javier Yunga Lucero
Carlos Adrián Pinos Tenelanda
,
nací el 18 de agosto del 2005 en la ciudad de
Cuenca. Estudié en la Unidad Educativa del
Milenio Victoria del Portete. Actualmente
estudio en la Unidad Educativa Misioneros
Oblatos. Mi meta en el futuro es ser
ingeniero mecánico.
Sandro Sebastián Soto Guzmán
,
nací el 30 de diciembre del 2003 en la ciudad
de Piñas, El Oro-Ecuador, hoy en día
estudio en la Unidad Educativa Misioneros
Oblatos curso el décimo año y en el futuro
pienso ser en un gran fotógrafo.
Edisson Javier Yunga Lucero
, nací
el 3 de marzo del 2005 en la ciudad de
Cuenca. Estudié en la Escuela Fe y Alegría.
Actualmente estudio en la Unidad Educativa
Misioneros Oblatos. Mi meta para el futuro
es ser ingeniero en mecatrónica.
Resumen
En este documento hablamos sobre la disponibili-
dad de triciclos mecánicos adaptados a personas con
discapacidad física dentro del mercado de nuestro país,
este mercado no tiene gran acogida, sin embargo, se
ha desarrollado la adaptación de un triciclo común con
el fin de encontrar posibles mejoras de desarrollo en la
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En el camino de la investigación 43
fabricación de estos, basándonos en las estructuras ac-
tuales de triciclos adaptados que están construidos con
materiales reciclados y que satisfacen las necesidades
de estas personas, de una forma económica dentro del
mercado.
Palabras clave:
Triciclo, disminución de movilidad,
funcionalidad, reciclables, mecánico, adaptados.
Explicación del tema
En la actualidad los triciclos que se encuentran
disponibles en el mercado para las personas con dis-
minución de movilidad física, son limitados, por esta
razón nos vimos motivados para desarrollar este tema
ya que es un sector vulnerable y de escasos recursos
económicos. Según un análisis que realizamos en el
mercado digital de nuestro entorno encontramos al-
gunos modelos de triciclos, los cuales fueron evaluados
y hemos rescatado algunas variables de estos para la
fabricación de nuestro prototipo de acuerdo con este
análisis decidimos que nuestro proyecto debe ser im-
pulsado por pedaleo con la ayuda de las extremidades
superiores.
Cabe destacar que tuvimos la oportunidad de re-
alizar una visita a una persona con estas características,
y nos supo manifestar sus necesidades y sus limitantes.
Esta información fue de gran ayuda para la construc-
ción de nuestro modelo, y para poder solventar sus
necesidades.
Otro punto importante fue la selección de los ma-
teriales para la fabricación del triciclo, tomando en
consideración que su estructura debe cumplir con al-
gunos parámetros de ergonomía como la resistencia,
ligereza, de fácil acceso, entre otros [1]
Es por esta razón se han planteado dos objetivos
principales que se encuentran en el desarrollo de este
artículo, siendo los descritos a continuación [2]:
•
Estudio y análisis de los requerimientos en gene-
ral que puedan tener personas con discapacidad
física limitada.
•
Análisis de los diversos sistemas de movilidad
para personas con discapacidad física, evaluando
la calidad y el costo del prototipo.
Delimitación
•
Estudiar los productos que se encuentran hoy en
día en el mercado.
•
Desarrollar todo el proceso de fabricación de un
nuevo triciclo prototipo.
•
Intentar mejorar las prestaciones del nuevo pro-
ducto desarrollado sin obtener valores desmesura-
dos en su precio final.
•
Balance comparativo de precios, peso y presta-
ciones:
– Triciclos disponibles en nuestro medio.
– Prototipo nuevo.
• Estable, liviano, rígido y económico
Estado del Arte
Estudio ergonómico antropometría
Se basa en un análisis de la ergonomía y antropometría
en referencia a estudios que se han encontrado en docu-
mentos o en la red. En este documento hacemos refe-
rencia los datos de antropometría necesarios para el
diseño del triciclo, para que las medidas del prototipo
se adapten con las medidas antropométricas de los
usuarios.
A continuación, en la Tabla 1 se puede evidenciar
medidas antropométricas para personas de España con
sus capacidades físicas al cien por ciento y para per-
sonas con reducción de movilidad en sus extremidades
inferiores. Sin embargo, vamos a tomar como referencia
las dos medidas debido a que los datos no son exactos
y los mismos nos sirven para aproximar las medidas a
la realidad [2].
Cabe recalcar que las medidas observadas son de
personas procedentes de México, y estas son de di-
mensiones menores a las personas de España, pero de
similares medidas y características que las nuestras.
En la Tabla 2 se puede observar una síntesis de
ciertas medidas antropométricas obtenidas para el de-
sarrollo del prototipo:
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Tabla 1. Medidas antropométricas de la población
Dimensión Percentil Valor(cm)
MA 95 16,48
AmínB 95 47,32
AmáxB 5 63,72
ACs 95 46,14
CC 95 55,90
ABA 5 134,34
APC 50 126,25
APO 50 115,80
PT 95 45,23
ATS 95 73,10
LTS 95 109,60
Fuente: A. Alastrué, A. Sitges, E. Jaurrieta, A. Sitges. (1982).
Tabla 2. Descripción antropométrica
Designación Descripción
MA Altura de muslo desde el asiento
AmínB Alcance mínimo de brazo
AmáxB Alcance máximo del brazo
ACs Anchura de caderas sentado
CC Anchura de codo a codo
ABA Alcance del brazo hacia arriba desde el piso
APC Alcance del piso a la cabeza
APO Alcance del piso al ojo
PT Profundidad del tronco
ATS Ancho total de una silla de ruedas
LTS Longitud total de una silla de ruedas
Fuente: A. Alastrué, A. Sitges, E. Jaurrieta, A. Sitges. (1982).
Características de modelos actuales
Triciclo con pedales superiores Handbike
Este diseño permite a los usuarios con reducción de movili-
dad en sus extremidades inferiores, una forma cómoda de
trasladarse y, además, se mantiene en actividad física lo
cual es saludable para el usuario. La estructura del triciclo
está basada en buscar la manera más simple de pedalear,
y a su vez que direccione y frene únicamente haciendo uso
de sus extremidades superiores [3].
Una empresa o fábrica que es innovadora a nivel
mundial y que realiza un análisis para cada día implantar
mejoras en este tipo de vehículos es: Pacific cycles.
Los modelos de triciclos comprenden varias opciones,
los usuarios pueden disponer de una infinidad de modelos,
estos pueden ser de asiento alto o bajo. Además, algunos
pueden incluir diversas especialidades, que van desde el
aspecto deportivo a uno para uso urbano. Incluso algunos
diseños son ajustables a la talla ya sea de una persona
adulta o de un niño.
Analizando varios modelos de triciclos que en el mer-
cado se ofertan en la actualidad, podemos decir con certeza
que el modelo Handbike es el diseño que más se ajusta a
nuestra perspectiva, ya que ofrece características y recursos
muy aceptables como para poder usarlo de referencia en
nuestro proyecto [3].
Figura 1. Handbike de asiento alto
Fuente: https://www.ortopediamimas.com/
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Figura 2. Handbike de asiento bajo
Fuente: https://www.ortopediamimas.com/
Análisis comparativo de los triciclos actuales
Hemos podido analizar que en el mercado de nuestra ciu-
dad, no existe un proveedor de este tipo de triciclos para
personas con disminución de movilidad física, lo cual nos
indica que existen muchas limitantes en el medio, por esta
razón hemos hecho un análisis en el mercado digital, la cual
describiremos a continuación de los modelos más relevantes.
Este artefacto está enfocado para uso deportivo y no para
uso diario de una persona con disminución de movilidad,
también hemos comprobado que el método más efectivo
para usar en nuestro prototipo a diseñar es de pedaleo
superior, partiendo de que la mayoría de usuarios tienen
reducción de movilidad en sus extremidades inferiores, por
esta razón creemos conveniente centrar nuestro estudio
en el diseño de un triciclo que sea impulsado usando las
extremidades superiores, proponiendo uno impulsado me-
diante un motor eléctrico, es decir, que este sea autónomo
y a la vez pueda ser impulsado manualmente [3].
Análisis de modelos actuales
En la Tabla 3 se puede evidenciar características de varios
modelos en donde se despliegan como ventajas y desven-
tajas, de acuerdo con estos parámetros realizaremos un
estudio para escoger la opción que más se adecue a nues-
tro prototipo; además, hay que considerar el objetivo de
nuestro estudio en especial [3].
Tabla 3. Análisis comparativo
Nombre Ventajas Desventajas
Handy
Muy económico Peso alto
Buen sentido de frenado Baja rigidez
Económico
Quickie Shark Alta rigidez Peso medio
Buen sentido de frenado
Baja rigidez
Excelerator Económico Peso alto
Sistema de frenado sencillo
Baja rigidez
XLT Precio medio Peso medio
Sistema de frenado sencillo
Peso bajo
Quickie SharkS Muy alta rigidez Precio alto
Buen sentido de frenado
Precio alto
XLT Pro Buen sentido de frenado Peso medio
Baja rigidez
Peso bajo
Top End Force Alta rigidez Precio alto
Buen sentido de frenado
Peso bajo
Force G Alta rigidez Precio muy alto
Buen sentido de frenado
Peso muy bajo
Force R Muy alta rigidez Precio muy alto
Buen sentido de frenado
Fuente: A. Alastrué, A. Sitges, E. Jaurrieta, A. Sitges. (1982).
Método
La parte principal del triciclo es el chasis o estructura,
siendo esta la más relevante del prototipo, la misma tiene
como función principal soportar a sus partes constituyentes
y es la responsable de intercambiar las cargas a las que el
triciclo está sometido cuando entre en funcionamiento.
46 Juventud y Ciencia Solidaria
La disposición de la silla es tubular, la misma consta de
dos tubos de aluminio de perfil cuadrado, que se sostiene a
través de dos elementos de estructura cuadrada soldados en
sus extremos. Los dos elementos estructurales laterales se
unen a la anterior estructura por medio de soldadura. De
esta manera, la estructura puede soportar el peso promedio
de una persona adulta.
Construcción del prototipo de triciclo
mecánico
Luego de tener todas las partes que van a conformar la
estructura del prototipo, se realiza la implementación del
diseño.
Las cotas de precisión de cada una de las partes y del
diseño en general se encuentran descritas estrictamente en
un plano para su correcto montaje.
El chasis está formado por partes estructurales tubu-
lares de bicicletas recicladas, el metal que prevalece es el
aluminio. La silla está formada por perfiles cuadrados, de
la misma forma sus partes laterales y sus partes internas.
El proceso de mecanizado de cada una de las partes, según
sus cotas se las realizará en los talleres de la institución.
Figura 3. Plano Prototipo estructural de triciclo
Fuente: Autores
La mayoría de la estructura que comprende nuestro
prototipo es de material reciclado (bicicletas inservibles),
en el caso de algunos elementos que constituyen el diseño
lo hemos tenido que fabricar o mecanizar en los talleres
porque no se encuentran de venta en el mercado, y no
cuenta con la normalización requerida. Cabe recalcar que
todos los elementos que hemos construido están de acuerdo
con las cotas y tolerancias para el correcto montaje de
nuestro prototipo.
Algunas de las partes las hemos adquirido de forma
externa, los mismos conforman los sistemas de transmisión,
dirección y frenado, ya que estos no se pueden producir
o fabricar en nuestros talleres. Estos elementos como las
cadenas o las catalinas no necesitan de mecanizado ya que
se producen en serie y vienen listos para su instalación, y
cuentan con la debida normalización para su venta y uso.
Además, hay que recalcar que algunas partes no constan en
los planos ya que son normalizados, dentro de estos encon-
tramos: tuercas, catalinas, cadenas de transmisión, piñones,
tornillos, disco de freno, pedales, ruedas, manubrios, entre
otros.
Conclusiones
Consideramos que la realización de este proyecto no solo
nos ha aportado conocimientos técnicos, sino que, además,
nos ha hecho adentrarnos, aunque no en gran medida, en
el mundo y las sensaciones de las personas que presentan
disminución física.
A pesar de que este sector de la población ya dispone
de ayudas por parte del Estado, no consideramos que estas
sean suficientes, ya que no nos podemos llegar ni a imaginar
lo duro que tiene que ser la vida en una situación así.
Al estudiar e investigar de los triciclos que hay en el ám-
bito comercial pudimos encontrar un balance comparativo
entre calidad-precio, teniendo en cuenta que la estructura
se basa en materiales reciclados ligereza y precio reducido,
se intentan mejorar la funcionalidad para las personas,
buscando facilitar la accesibilidad y confort en el uso del
triciclo, en el casco urbano.
Referencias
[1] CONADIS, «Consejo Nacional para la Igualdad
de Discapacidades,» Obtenido de estadísticas de
personas con discapacidad de Cotopaxi, 12 julio
2014. [En línea]. Disponible en. https://public.table
au.com/profile/javier.gaona/vizhome/DICAPACI
DADESECUADOR/Discapacidades. [Último acceso:
30 marzo 2020].
[2] A. Carmona, «Aspectos antropométricos de la población
laboral española aplicados al diseño industrial. Madrid,»
INSHT, 2003. ISBN: 84-7425-655-0. [Último
acceso: 30 marzo 2020]
[3] D. Aldana, «Proyecto de adaptación de un tri
ciclo para el uso de personas con disminución de
la movilidad física,» 2014. [En línea]. Disponible
en: https://upcommons.upc.edu/handle/2099.1/22
011. [Último acceso: 30 marzo 2020].
