认识重新发明轮子的 NASA 科学家

Salim Nasser 的车轮设计可以显著减轻经常困扰手动轮椅使用者的重复性劳损。
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Salim Nasser 从未想过自己会重新发明车轮。但在某种意义上,他为轮椅做到了这一点。

Nasser 是一名 NASA 工程师、发明家,也是一名四肢瘫痪者,他创造了一种车轮,可以大大减轻轮椅使用者向前移动轮椅所消耗的能量。他于 2012 年共同创立的公司 Rowheels 希望在今年晚些时候将这款车轮推向市场。Nasser 表示,如果成功,这将意味着更高效的出行和更健康的身体。

标准的手动轮椅要求使用者抓住并推动从轮椅后轮延伸出来的轮圈。这是一种足够不错的自行推进方式,但它会给肩膀和手臂的小而弱的肌肉带来压力,并可能导致重复性劳损。

Nasser 的车轮有助于锻炼更大的肌肉。它的工作原理是:Nasser 使用一种称为行星齿轮的机械装置重新设计了轮毂,用户可以通过划桨的动作向后拉动车轮向前移动。行星齿轮用于自动变速箱和电动工具中以反转和减小运动,但 Nasser 表示,目前市场上没有轮椅车轮使用这种设计。

位于密尔沃基的 Zablocki 退伍军人事务医疗中心的脊髓损伤护理教育工作者 Jackie Justus 表示,轮椅使用者划桨式的运动将是“向前迈出的重要一步,可以为他们节省大量磨损。”她过去两年一直独立与工程团队合作 redesign 轮椅。

她说,划动使用更大的强壮肌肉群,而推轮椅则使用身体前部的小肌肉,并且会使上身前倾。她说,划桨式的动作使轮椅使用者坐直,从而使隔膜能够正常工作并显着改善呼吸。

Nasser 出生于哥伦比亚,现居佛罗里达州肯尼迪航天中心附近。他的本职工作是设计和分析用于协助航天飞机的移动发射架设备。他过着相对正常的生活,直到 20 岁时,一名酒驾者闯过停车标志,撞上了 Nasser 的车。“三节椎骨断裂,我从胸部以下瘫痪了,”Nasser 说。“起初,我什么都动不了。”

事故发生后,他搬到迈阿密康复。“一年之内,我恢复了一些肩部和手臂的力量,但这是一个缓慢的过程,”他说。

Brian E. Clark

四年后,他获得了足够的信心申请迈阿密佛罗里达国际大学。他被录取并表现出色,在接下来的 5.5 年里获得了机械工程的学士和硕士学位。在几个夏天,他曾在休斯顿的约翰逊航天中心实习。

Nasser 心怀发明家梦想,在大学期间开始研究一种新型轮椅车轮。“这大约是七年前的一项毕业设计项目,”Nasser 说。“我提出了这个想法,并与一个小组一起完善并建造了原型。然后它就一直搁置了。”

2010 年,Nasser 重新拾起他的计划,并参加了 NASA Tech Briefs 的“创造未来”竞赛。

“我重新设计了它,使其更符合人体工程学,更轻便,”Nasser 说。“令我惊讶的是,我赢了。我一直想把这个想法变成现实,但当时我并没有付诸行动。”

获胜后,他开始接到一些想生产他车轮的公司打来的电话。但没有一个成功的。

然后,在 2011 年 10 月检查他的垃圾邮件文件夹时,他注意到一封来自威斯康星州麦迪逊的企业家 Rimas Buinevicius 的消息。

Buinevicius 曾是一家名为 Sonic Foundry 的软件公司的领导者近二十年,他因腿部骨折而坐在手动轮椅上度过了八周。在那段时间里,他说他的肩膀和手臂因向前推动手动轮椅车轮而感到疼痛。

“当我读到 Salim 的发明时,我想联系他,因为我知道——根据我自己的经历——需要一种更好的轮椅车轮设计,”Buinevicius 说,他经营着“Madcelreator”,一家帮助早期公司将他们的想法推向市场的公司。

“我最初是想作为一个消费者购买一套这样的车轮,”Buinevicius 说。然后他意识到他可以用 Nasser 的想法做更多的事情。

“我认为这可以帮助很多人——美国有大约 180 万人使用手动轮椅——所以这里有巨大的市场,”Buinevicius 说。“随着时间的推移,肩膀的损伤会导致很多疼痛,最终需要电动轮椅,而大多数人希望避免这种情况。”

Rowheels

他说,尽管轮椅在几十年来不断发展——赛车轮椅看起来有点像时尚的摩托车——但自 100 多年前设计以来,车轮技术并没有太大变化。

在与 Buenevicius 交谈后,Nasser 说他“非常兴奋,并对车轮进行了全面重新设计,以进一步降低人们在使用车轮时患上重复性劳损综合征的可能性。

“我计算出,如果一个典型用户每天平均推动 2,000 到 3,000 次,我的重新设计每年可以减少 330,050 次划动,”Nasser 说。

Buinevicius——现在是 Rowheels 的首席执行官——飞往佛罗里达。两人一拍即合,于 2012 年共同创立了 Rowheels。接下来,在 Nasser 继续改进车轮设计的同时,他们在 2012 年 6 月赢得了威斯康星州州长商业计划竞赛的最高奖。

最近,Rowheels 在亚特兰大的大型医疗会议 MedTrade 和纳什维尔的国际座椅研讨会上展示了车轮的 beta 设计。Nasser 还与佐治亚理工学院的 RERC/轮式移动实验室以及位于亚特兰大的 Shepherd 中心合作,该中心专注于脊髓和脑损伤患者的治疗、研究和康复,以改进车轮。虽然成本尚未确定,但 Buinevicius 估计一套车轮的成本将在 2,000 至 3,000 美元之间。

“上个月我们在纳什维尔对 100 多名研究人员、治疗师和最终用户进行了产品评估,”Buinevicius 说。“在那里,与会者能够亲身体验产品,我们收到了非常积极的反馈。我们仍在进行内部测试,并使用精选的用户群体。独立测试将很快开始。”Buinevicius 表示,如果一切顺利,他们希望 Rowheels 能在今年晚些时候上市,“通过结合第三方制造商、供应商和我们自己的人员来生产和分销产品。”

 

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