Stekker hulp

Probleemstelling

Personen met een verminderde beweeglijkheid of kracht in de handen, zoals personen met reumatische aandoeningen, hebben vaak moeilijkheden om bepaalde soorten stekkers uit een stopcontact te trekken. Een hulpstuk dat de stekker vastklemt met een voldoende grote handgreep, zou hiervoor een oplossing kunnen bieden.
Binnen deze case focussen we op het type stekker weergegeven in bovenstaande figuur, omdat veel personen problemen hebben met dit type stekker.
De oplossing die hier voorgesteld wordt is een ontwerp waarvan de eindgebruiker bepaalde parameters kan aanpassen.

Ontwerp

Concept

Na overleg met de partner uit de begeleidingsgroep die deze case aanbracht, kwamen we tot volgende basisvereisten voor het ontwerp:

Het hulpmiddel past op verschillende variaties van dit stekkertype
Het heeft een handgreep die eenvoudig vast te nemen is
Het hulpmiddel mag zowel afneembaar zijn als op de stekker vastzitten
De beschikbaarheid van verschillende mogelijke handgrepen kan ervoor zorgen dat het hulpmiddel door meer personen gebruikt kan worden.

Uiteindelijk is er op basis van deze vereisten geopteerd voor een parametrisch ontwerp. Deze aanpak stelt de eindgebruiker namelijk in staat om bepaalde parameters van het ontwerp bv. het type handvat of de breedte en stijfheid van de klem aan te passen.

Stap 1: Opmeten van de nodige maten

Een vergelijking van verschillende stekkers van dit type leert ons dat deze stekkers geen echte standaard vorm hebben. Ze lijken allemaal in grote lijnen op elkaar, maar bepaalde afmetingen en details kunnen verschillen. Hier dient zeker rekening mee gehouden te worden in het ontwerp van de stekkerhulp.

Stap 2: Ontwerpen van een stekkerhulp

In het ontwerp van dit eerste prototype hebben we ervoor geopteerd om het hulpmiddel zodanig te ontwerpen dat er slechts zeer beperkt stukken in elkaar gezet moeten worden eenmaal het hulpmiddel geprint is. Het hulpmiddel bestaat uit twee delen, een handvat en een klemsysteem. Beide onderdelen schuiven in elkaar met behulp van een zwaluwstaartverbinding en worden vastgezet met twee bouten.

Klemsysteem
Het klemsysteem is zodanig ontworpen dat de klem een klein beetje kan opengaan op het moment dat de gebruiker het klemsysteem op de stekker duwt.
Deze beweging is mogelijk door de elasticiteit van het geprinte materiaal.

De eindgebruiker is in staat om zowel de breedte van de opening van de klem alsook de dikte van de klem aan te passen. Op deze manier is het mogelijk om het hulpmiddel aan te passen aan specifieke stekkers met afwijkende afmetingen. Daarnaast kan de eindgebruiker ook de stijfheid van de klem aanpassen door de dikte van de klem aan te passen.

Handgreep

In dit eerste prototype kan de eindgebruiker kiezen tussen een bolgreep en een palmaire greep. Beide grepen kunnen met behulp van de eerder vermelde zwaluwstaart verbinding op het klemsysteem geschoven worden.
De diameter van de bolgreep en de breedte en hoogte van de palmaire greep kunnen door de eindgebruiker aangepast worden aan zijn specifieke eisen.

Ontwerp in Autodesk Fusion 360

Ontwerp in Autodesk Tinkercad

Zoals in de twee bovenstaande filmpjes te zien is, kan het klemsysteem zowel in complexere CAD software (Fusion 360) als in laagdrempelige CAD software (Tinkercad) ontworpen worden. De meer complexe software laat je wel toe om een mooier afgewerkt model te maken. Zo is het in Tinkercad bijvoorbeeld niet zo eenvoudig om hoeken in je model af te ronden. Hierdoor zal het Tinkercad model er meestal wat hoekiger uitzien.

Online configurator

Om dit hulpmiddel eenvoudig aanpasbaar te maken door de eindgebruiker werd dit hulpmiddel bij wijze van voorbeeld beschikbaar gemaakt op het Twikit platform.
Hier kan de eindgebruiker zelf de belangrijkste parameters van de stekkerhulp in de webbrowser aanpassen. De dikte van de klem, de breedte van de klemopening alsook het type handgreep en de afmetingen van de handgreep kunnen op deze manier eenvoudig aangepast worden. Vervolgens kan deze gepersonaliseerde versie van de stekkerhulp besteld worden.

Je kan de online configurator zelf uittesten op https://assist3d.twikit.com/product/plug-aid

Stap 3: 3D printen van het hulpmiddel

Het ontwerp van de stekkerhulp kan met behulp van de meest gangbare 3D printtechnieken geprint worden. Voor dit hulpmiddel is een goede materiaalkeuze belangrijk. Het materiaal voor het klemsysteem moet namelijk in staat zijn om herhaaldelijk te buigen. Bij het uitwerken van deze case werden de eerste prototypes geprint met een FDM printer in PLA. Deze prototypes waren volledig functioneel maar wellicht iets minder duurzaam. Vandaar dat het definitieve hulpmiddel geprint is met behulp van laser sintering of multi jet fusion in PA11 (polyamide 11). Polyamide 11 is net als het courantere Polyamide 12 een soort nylon. Het voordeel van PA11 t.o.v. PA12 in deze applicatie is dat dit materiaal flexibeler is.

Zoals eerder aangehaald is het perfect mogelijk om dit hulpmiddel ook met andere printtechnieken te vervaardigen. Indien je zelf niet zo vertrouwd bent met de verschillende 3D print technieken en materialen kunnen de meeste 3D print service bureaus je hier wel in adviseren.