Ein innovativer Student

Die meisten Fitnessgeräte sind für Menschen mit Behinderungen nicht so zugänglich. Steve Ferreira weiß das nur zu gut. Er wurde mit Zerebralparese geboren, einer Erkrankung, die es ihm schwer macht, sich zu bewegen und zu sprechen. Er ist ein Fitnessfanatiker und Gewinner mehrerer Para-Leichtathletik-Preise. Er bewegt sich in einem motorisierten Hightech-Rollstuhl fort.

Ferreira hat einen kräftigen Oberkörper und trainiert gerne, aber die Hürden, dies im Fitnessstudio zu tun, können fast unüberwindbar sein. Er lässt sich davon nicht aufhalten, und er möchte auch nicht, dass es andere davon abhält. Als Verfechter von Menschen mit Behinderungen, der 50.000 Follower auf TikTok hat, leitet er die gemeinnützige Organisation Beyond Disabilities, die Menschen unterstützt, die eventuelle behinderungsbedingte Einschränkungen überwinden möchten.

Und jetzt arbeitet er in Zusammenarbeit mit der UC Santa Barbara an einem Kraftgerät, das für jedermann zugänglich sein wird. Fünf ältere Studenten der Fakultät für Maschinenbau – Joseph Byun, Janna Crocker, Cannon Crow, James Freda und Carlos Rivera – haben sich mit Ferreira zusammengetan, um eine Standard-Gewichtsmaschine mit Seilzug und Seilzug so anzupassen, dass sie für Menschen mit Behinderungen zugänglich ist, darunter auch für Menschen mit Behinderungen Rollstühle benutzen. Das innovative Capstone-Projekt wird zusammen mit 25 anderen auf der Engineering Capstone Expo 2023 vorgestellt, die am Freitag, den 9. Juni, um 13:30 Uhr in Campbell Hall auf dem UCSB-Campus stattfindet.

Das Team konzentrierte sich auf drei Merkmale, die ein Standard-Kabeltrainingssystem für Rollstuhlfahrer unbrauchbar machen, insbesondere für diejenigen, die Probleme mit der Handfertigkeit haben: Gewichtsstapel sind zu niedrig, um im Rollstuhl darauf zuzugreifen; Die Auswahl eines Gewichts könnte für eine Person mit eingeschränkter Geschicklichkeit unmöglich sein; und die Höhenverstellung der Riemenscheibe ist zu umständlich und möglicherweise außer Reichweite. Die Studenten arbeiten mit Ferreira an einer Designänderung, um alle drei Probleme anzugehen: Sie sorgen dafür, dass sich der Gewichtsstapel in einer leicht zugänglichen Höhe befindet, steuern die Gewichtsauswahl und integrieren eine Fernbedienungstastatur, um die Rolle elektronisch auf und ab zu bewegen. Ihr Projekt, BDS (Beyond Disability Systems) Functional Trainer, wird von Beyond Disabilities gesponsert und vom Capstone-Kursleiter Tyler Susko, einem außerordentlichen Lehrprofessor, unterstützt.

„Wir übernehmen einige Funktionen, mit denen Menschen mit Behinderungen und insbesondere Rollstuhlfahrer möglicherweise Probleme haben“, sagte Susko, stellvertretender Lehrstuhlinhaber für Maschinenbau, der seine Doktorarbeit verfasste. Dissertation am Massachusetts Institute of Technology über Rehabilitationsrobotik. Unter den insgesamt 17 Projekten schließt Susko jedes Jahr zwei Schlusssteine ​​ein, die sich mit der Betreuung von Menschen mit Behinderungen befassen. „Wir haben uns mit Steve getroffen, um herauszufinden, mit welchen verschiedenen Dingen er und andere im Rollstuhl Probleme haben könnten.“

Ferreiras Einstellung zur Fitness – und zu allem – ist, dass er sich im Grunde nicht von allen anderen unterscheidet. „Meine Wünsche und Bedürfnisse sind wie die anderer Menschen“, sagte er. „Es kann sein, dass ich etwas länger brauche, um Dinge zu erledigen, und es kann sein, dass ich Dinge anpassen muss, aber es ist wichtig, dass Menschen mit Behinderungen die gleichen Erfahrungen machen wie andere Menschen.“

Während Ferreira und andere Menschen mit Behinderungen mit alltäglichen Herausforderungen konfrontiert sind, etwa mit Türen ohne automatische Öffnung oder einzelnen Stufen ohne Rollstuhlrampe, stoßen sie auch auf weniger sichtbare Barrieren oder „Einstellungshindernisse“. „Die Gesellschaft konzentriert sich eher auf das, was Menschen mit Behinderungen nicht können, als auf unsere Leistungen“, sagte er. „Es gibt mir einfach mehr Motivation, meine Ziele zu erreichen.“

Glücklicherweise bemerkte Ferreira: „Es gibt Menschen, die meine Vision teilen, und das sind die Menschen, die Werkzeuge für Menschen mit Behinderungen entwickeln.“ Er zählt Susko und die Schlusssteinschüler zu ihnen. „Es gibt noch viel zu tun, aber das war ein großartiges Projekt.“

Bei der Konzeption von Abschlussprojekten, die Susko jedes Jahr durchführt, nachdem er den Sommer damit verbracht hat, Unternehmen und andere Organisationen als Sponsoren zu bewerben, muss er sicherstellen, dass sie für die Studenten und die ihnen zur Verfügung stehende Zeit und Ressourcen angemessen sind.

„Wenn man etwas entwerfen will, das für den Massenmarkt geeignet ist, wie zum Beispiel ein Auto, das über hundert Jahre verfeinert wurde, ist es wirklich schwierig, einen Einstiegspunkt zu finden, es sei denn, man ist ein riesiges Unternehmen“, sagte er. „Aber der Behindertenbereich ist relativ klein und es gibt nicht viele Menschen, die darüber nachdenken, daher ist es einfach, etwas zu finden, das man tun kann. Menschen mit Behinderungen haben alle einzigartige Herausforderungen, einzigartige Probleme, die noch nicht angegangen wurden, und die Lösungen sind normalerweise einfach.“ . Es ist viel einfacher, einen Einstiegspunkt für Studierende zu finden.“

Unterdessen nehmen die Schüler wertvolle Fähigkeiten und Lehren aus der Erfahrung mit, einschließlich der Frage, wie sie den Gang wechseln, wenn die Dinge nicht nach Plan laufen. „Ich denke, das Wichtigste, was ich durch dieses Projekt gelernt habe, ist, dass Design ein Prozess ist“, sagte Janna Crocker, die für die Software, die elektrischen Komponenten und das technische Schreiben für das BDS-Projekt verantwortlich war. „Es ist leicht, zu denken, dass eine Lösung funktionieren wird, weil sie perfekt klingt, aber der Großteil des Engineerings findet in der Debugging-Phase statt, wenn eine theoretisch perfekte Lösung etwas mehr Arbeit erfordert. Sich darauf vorbereiten und in der Lage sein, weiterzuarbeiten.“ auf Lösungen zuzugehen, anstatt mich über Designänderungen und Debugging frustrieren zu lassen, sind unglaublich wichtige technische Fähigkeiten, die ich nach meinem Abschluss auf jeden Fall mitnehmen werde.“

Der Start des Projekts sei sehr offen, erklärte sie. „Unser Ziel war ursprünglich sehr weit gefasst: Steve den Zugang zum Training zu erleichtern“, sagte Crocker, der nach seinem Abschluss als Systemingenieur für Raumfahrzeuge beim Satelliten-Startup Umbra Space arbeiten wird. „Das war ein großartiger Ausgangspunkt für ein Brainstorming und gab uns viel Raum, über verschiedene Teile der Arbeit nachzudenken, die wir leichter zugänglich machen könnten. Es ist ein riesiges Problem, mit so vielen verschiedenen spezifischen Problemen, die wir hätten angehen können. Wir haben es geschafft.“ Wir haben unseren Spielraum eingegrenzt, um uns auf eine Maschine zu konzentrieren, die Steve häufig verwendet.

Ferreira aus Washington besuchte im Mai die UC Santa Barbara und traf das Team in der Maschinenwerkstatt, in der Studenten an ihren Abschlussprojekten arbeiten. Er probierte auch die damals noch unvollendete adaptive Gewichtsmaschine aus und beschrieb sie als „einen großartigen Start für das Projekt, das mit etwas zusätzlicher Forschung und Entwicklung ein großartiges Produkt werden sollte.“

„Es war schön, endlich das gesamte Team kennenzulernen und die Maschine persönlich zu sehen, anstatt auf dem Computerbildschirm“, sagte er damals. „Ich hoffe, dass dieses Projekt ein Bewusstsein für die Fitnessbedürfnisse von Menschen mit Behinderungen schafft, und ich stelle mir vor, dass Fitnessstudios in naher Zukunft ähnliche Trainingsgeräte einbauen.“

Susko stimmte zu und sagte, dass bei der Maschine mit anpassbarem Gewicht „Start-up ganz groß geschrieben“ sei. Obwohl keiner der Studenten im Team vorhat, diesen Weg einzuschlagen, betrachtet er es als ein mehrjähriges Projekt und hofft, dass zukünftige Studenten die Technologie in diese Richtung entwickeln. „Wir werden sehen, ob wir genug Interesse wecken können“, sagte er, „vielleicht ein kommerzieller Hersteller von Fitnessgeräten, damit es irgendwann in Fitnessstudios Fuß fasst.“

Tyler Susko, stellvertretender Lehrstuhlinhaber für Maschinenbau, unterrichtet neun Kurse in technischem Design an der UC Santa Barbara, einschließlich des Abschlusskurses für Maschinenbau.