Estudiantes de último año de ingeniería de UConn construyen una mejor rampa

Dec 06, 2023

27 de abril de 2023 | separación jaclyn

'Cada vez que llamo a una rampa, diría que hay un problema para conseguir rampas. Lo que escuché fue, "sí, ¿no está ahí?"

Los estudiantes de ingeniería mecánica de UConn, de izquierda a derecha, Leila Awad, Kaley Luk, Eddy Ramos y Patrick Miconi trabajan en el prototipo de su proyecto para el Día de demostración de diseño para personas mayores: una rampa de accesibilidad asequible, compatible con ADA, producida de manera sostenible y fácil de ensamblar. en la Zona de innovación en Peter J. Werth Residence Tower el 14 de abril de 2023. (Sydney Herdle/UConn Photo)

Eddy Ramos está profundamente interesado en el diseño y la fabricación.

Kaley Luk es una capitana ecológica apasionada por la sostenibilidad.

Patrick Miconi disfruta trabajando con sus manos.

Y Leila Awad espera algún día trabajar en gestión de proyectos.

Estos cuatro estudiantes de último año de UConn, todos trabajando para graduarse de la Escuela de Ingeniería de UConn este mayo, no se conocían realmente cuando fueron elegidos para trabajar juntos como equipo en su proyecto de Diseño para estudiantes de último año en el semestre de otoño de 2022.

Pero la tarea que se les encomendó para completar su culminación de pregrado fue la que todos ellos, y la mayoría del resto de sus compañeros de clase de Ingeniería Mecánica, realmente querían: el proyecto de la rampa.

"Fue el número uno para todos", dice Luk.

"De hecho, este fue el proyecto más importante que quería nuestra clase de diseño superior", coincide Awad.

Senior Design es un sello distintivo de los programas de pregrado de la Escuela de Ingeniería. El curso de dos semestres, un requisito de graduación, involucra a los estudiantes como equipos que trabajan para resolver problemas de ingeniería de la vida real para la industria y patrocinadores privados.

Los estudiantes aprenden y experimentan la importancia de los horarios, la comunicación, las restricciones presupuestarias, el establecimiento de objetivos, los resultados, las expectativas del cliente y la resolución de problemas, como el problema de cómo construir una rampa de accesibilidad mejor, asequible, sostenible y modular.

El proyecto

Bill Wiggin sabe mucho sobre cómo resolver problemas. Ha hecho algunas cosas interesantes en su vida: asesorar a políticos y pastores de Connecticut, iniciar y vender negocios, identificar problemas y luego encontrar soluciones.

"Nunca he sido tradicional", dice. "Siempre he sido único en lo que he hecho, para bien o para mal".

Hace unos años, después de que a Wiggin le diagnosticaran cáncer, alguien cercano a él quedó discapacitado. Por el bien de ambos, Wiggin comenzó a pensar en sus posibles necesidades futuras de movilidad y comenzó a hacer arreglos para la ayuda y la accesibilidad en el hogar.

Pero incluso con toda una vida de conexiones y una familiaridad con el funcionamiento del gobierno estatal mucho mayor que la mayoría de los residentes promedio de Connecticut, un problema persistente lo molestaba: cómo conseguir una rampa.

"La idea primordial sobre la atención médica en Connecticut es mantener a las personas en sus hogares el mayor tiempo posible", dice Wiggin. "Bueno, me parece que la primera consideración debería ser, ¿pueden entrar en sus hogares? Tienen todos estos procesos en el estado de Connecticut, procesos administrativos, solicitudes, caminos claros para todo tipo de decisiones de todo tipo, hasta las barandas de la bañera y todas esas cosas que están claramente marcadas en las aplicaciones y que se pueden obtener fácilmente. No hay un camino claro para obtener una rampa".

Una búsqueda rápida en Internet ofrece docenas de empresas privadas que venden diferentes estilos de sillas de ruedas y rampas de accesibilidad, pero en realidad conseguir una no siempre es tan simple.

"Llamé para decir que necesito una baranda en mi baño. ¿Sabes cuál fue la respuesta? 'Está bien. Completa esto, firma aquello. Lo que sea. Lo tienes'", explica Wiggin. "Cada vez que llamé a una rampa, diría que hay un problema para conseguir rampas. Lo que escuché fue, 'sí, ¿no está allí?'"

Algunas rampas en el mercado son portátiles y otras están diseñadas para instalarse en un lugar permanente al aire libre, como la entrada de una casa. La mayoría de las rampas permanentes están hechas de aluminio, que son complicadas de construir, o de madera, que se degradarán en el clima de Connecticut y requerirán reparaciones con el tiempo.

Las rampas permanentes pueden costar miles de dólares y la mayoría son complejas de construir y requieren una instalación profesional además del precio de compra. Para las personas que enfrentan facturas médicas altas, movilidad limitada o ingresos fijos, instalar una rampa en su hogar puede ser un desafío único.

"Si visita el sitio web de Connecticut y observa cómo pagar una rampa, lo enviará a varias organizaciones sin fines de lucro", dice Edith Barrett, profesora emérita de la Escuela de Políticas Públicas de UConn. "He hablado con varios de ellos, y te darán préstamos a bajo interés, pero no dan rampas gratis. Solo si eres un veterano, y Medicare pagará algo, pero son no va a pagar mucho. Para las personas que están a punto de no calificar, si tienen que pagar mil dólares por una rampa, eso es mucho dinero".

Barrett conoció a Wiggin en 2021 cuando asistía a una clase que ella estaba dando sobre política social en UConn Hartford. Hablaron sobre su dilema de la rampa y cómo estaba considerando en ese momento acercarse a la Asamblea General de Connecticut para tratar de crear una nueva política que ofreciera mayores opciones para las personas que intentan obtener rampas de accesibilidad.

"Así es como empezó todo, y así es como me involucré", dice Barrett. "Veamos si no podemos ir a la legislatura y lograr que se cree una política en la que la legislatura estatal ayude a las personas de bajos ingresos a pagar las rampas".

Pero lo que comenzó como una simple conversación sobre política ha cobrado vida propia desde esas primeras conversaciones.

"Comenzamos a hablar sobre la asequibilidad de las rampas, en general", dice, "y tuvimos una lluvia de ideas. Dije, ¿conocen esas áreas de juegos para niños que están hechas de plástico de alta densidad? Me pregunto si podríamos hacer una silla de ruedas. abandonar los plásticos de alta densidad. Entonces sería reciclable, sería reciclado, sería sostenible y podría ser asequible. Y Bill dijo, bueno, ¿qué tal si lo hacemos como Legos, donde puedes simplemente poner juntos? Y esa es la lluvia de ideas que llevamos a los estudiantes de UConn".

el entregable

Barrett y Wiggin llevaron su idea de rampa de plástico reciclado a los líderes de la facultad de Diseño Superior de Ingeniería Mecánica en el verano de 2022. El proyecto fue aceptado en el programa, cuenta con el apoyo de la Facultad de Artes y Ciencias Liberales, a través del fondo de desarrollo de la facultad de Barrett, y el estudiante equipo fue asignado y se puso a trabajar en el otoño.

“Nuestro objetivo es diseñar y crear un prototipo de rampa de accesibilidad que sea asequible y modular, además de tener énfasis en la construcción a través de materiales reciclados”, explica Ramos.

El diseño también tenía que cumplir con los requisitos de la rampa especificados en la Ley Federal de Estadounidenses con Discapacidades, o ADA, que define los requisitos apropiados de pendiente, elevación, ancho, largo, borde, pasamanos y aterrizaje para las rampas.

Pasaron el semestre de otoño investigando rampas existentes y comenzando su diseño modular inicial, con cada miembro del equipo contribuyendo y colaborando en el diseño en sí, pero también apoyándose en sus propias fortalezas personales.

Awad ha ayudado a organizar reuniones y mantener al equipo encaminado, al mismo tiempo que contribuye al diseño y trabaja en un análisis de elementos finitos, o FEA, para el proyecto, que se utiliza para analizar cómo reacciona un diseño en condiciones del mundo real cuando se trata de problemas como calefacción y refrigeración, vibración, soporte estructural y flujo de agua.

"Todos contribuyen con su propia experiencia al grupo", dice ella.

Luk, que se preocupa profundamente por la sostenibilidad, se centró en cómo su proyecto podría ser mejor para el medio ambiente que otras opciones de rampa. También está interesada en el diseño y ayudó a contribuir con el concepto final de los pasamanos de la rampa, y se convirtió en la fuente de información del equipo sobre el cumplimiento de los requisitos de la ADA.

"Reboto donde me necesitan", dice Luk. "Hago un seguimiento de la ADA. Casi cometimos un gran error con el aterrizaje. Noté que el tamaño parecía un poco fuera de lugar, y resultó que casi iba a ser demasiado pequeño. Afortunadamente, eso es algo que detectamos. "

Si bien tanto Miconi como Ramos inicialmente trabajaron en modelar el concepto de diseño del equipo, Ramos tomó la iniciativa a medida que el proyecto avanzaba desde los pensamientos iniciales hasta la optimización real de su concepto.

"Es mucho más difícil hacer cosas muy básicas de lo que la gente podría imaginar", dice Ramos. "Al menos a primera vista, las formas de nuestro diseño parecen muy simples. No son increíblemente complejas. No estamos construyendo un motor de avión aquí, por lo que no hay un montón de estrías diferentes y geometrías complejas. Pero todavía es difícil de construir, y luego ensamblar, y luego optimizar desde ese punto en adelante, y luego remodelar, reconstruir y volver a ensamblar".

Miconi, que tiene experiencia en el trabajo y la construcción de metales, asumió el papel principal en la construcción del prototipo físico de tercera escala del equipo. El proyecto también es profundamente personal para Miconi, quien vivió con discapacidad cuando era niña.

"Pasé de la silla de ruedas al andador, a las muletas y a los aparatos ortopédicos para las piernas", dice, "y mientras estaba discapacitado y en mi silla de ruedas, sentía que no podía ser tan independiente como quería porque necesitaba mucha ayuda. Fui muy afortunado de que mis padres siempre pudieran apoyarme cuando necesitaba asistencia física, pero no todos tienen eso y las rampas son caras.

"Entonces, es una razón muy personal por la que quiero que sean más baratos. Incluso si es algo temporal para las personas, como lo fue para mí, afortunadamente, es algo que las personas pueden pagar para garantizar la calidad de vida".

En el otoño, el equipo también comenzó a investigar y obtener opciones de materiales, lo que resultó ser un desafío ya que los problemas de la cadena de suministro a fines de 2022 hicieron que ordenar la madera reciclada de polietileno de alta densidad, o HDPE, que esperaban usar fuera más difícil. Eventualmente decidieron usar una madera de fibra de vidrio HDPE sostenible hecha de jarras de leche recicladas y contenedores de detergente para ropa como su material principal.

Su diseño final se basa en un ángulo de aluminio que actúa como un marco para soportar las vigas y las secciones de pasamanos, que están hechos para ser intercambiables y optimizados para usar pernos simples para conectar las piezas. La universalidad de las piezas no solo facilita la fabricación, explican los estudiantes, sino que también ayuda a garantizar que la rampa se pueda personalizar para adaptarse a la casa, la entrada y el patio de cada persona.

"Eso es parte del aspecto de la modularidad", dice Ramos. "Queremos que puedas decir, bueno, no puedo ir a la derecha, porque la configuración de mi casa no lo permite. Necesito sortear algún tipo de obstáculo, tal vez tengo un árbol en el camino". y quiero poder ir a la izquierda, o necesito ir derecho, en este escenario. Usted puede hacer eso. Básicamente, simplemente comenzaría a conectar sus otras secciones de ejecución en cualquier configuración que pueda necesitar, y lo hace poco a poco. -pieza, conectando cada sección a otra sección".

"La forma final que les propondría a los patrocinadores sobre cómo deberían vender nuestro diseño de rampa de accesibilidad es que lo vendan por sección, en lugar de un kit completo de rampa de accesibilidad", agrega Awad, "porque cada hogar es único".

Además, cada pieza individual de la rampa pesa menos de 30 libras, otro requisito importante del diseño.

"Un objetivo principal de nuestra asamblea es que, tal vez, no puedan armarlo ellos mismos, pero pueden contratar al chico de la escuela secundaria de al lado", dice Miconi. "Es un diseño de nivel Ikea, por lo que se puede armar con bastante facilidad".

El futuro

Los estudiantes de ingeniería presentarán su proyecto junto con otros equipos de Diseño Senior el 28 de abril en el Día de Demostración anual de la Escuela de Ingeniería. Si bien se han estado reuniendo con Barrett y Wiggin sobre su progreso cada pocas semanas durante estos dos semestres, el Demo Day marcará la primera vez que los patrocinadores del proyecto verán el prototipo real en persona.

"Creo que realmente se han tomado muy en serio todas las cosas que hemos estado diciendo, que queremos que sea algo que tú o yo podamos armar: cualquiera que pueda armar un escritorio de Ikea puede armar esta rampa, ", dice Barrett. "Queremos que las piezas no sean muy pesadas, por lo que han prestado atención a eso. Queremos la mayor cantidad de material reciclado posible, por lo que han prestado atención a eso".

Para Wiggin, trabajar con los estudiantes ha sido "más que maravilloso".

"Es energizante", dice. "Es vivificante. Es como comenzar. Su deseo de hacer el bien, de cambiar el mundo para mejor y de que yo sea parte de brindarles esa oportunidad, la vida no puede ser mejor que eso. realmente no".

Para Wiggin y Barrett, el Demo Day también marca otro paso en el proceso para hacer que las rampas sean más accesibles y asequibles para los residentes de Connecticut que las necesitan. Todavía planean llevar su iniciativa a la legislatura estatal y están lanzando una organización sin fines de lucro 501(c)(3), llamada The Earth Friendly Project, a través de la cual esperan aprovechar las asociaciones público-privadas para ayudar a construir rampas. para aquellos que los necesitan, sino también para ayudar a hacer realidad la rampa diseñada por los estudiantes de UConn, a la que llaman Eco Entry.

"Nunca quisimos que esto fuera empresarial", dice Barrett. “Eso nunca fue lo que quisimos hacer. Nuestra intención siempre fue hacer que las rampas fueran accesibles para las personas de bajos ingresos”, algo que tiene sentido desde el punto de vista de la política pública.

"Lo mejor para el estado es ayudar a las personas a permanecer en sus hogares", dice ella. "Es más económico para las personas poder permanecer en su hogar. No tener que ir a cuidados de enfermería. No tener que ir a cuidados de vida asistida. Cuanto más tiempo puedan permanecer en sus hogares, menos costoso será para todos, y mejor calidad de vida es para los individuos".

"Queremos ser completamente diferentes", dice Wiggin. "Tenemos que ser diferentes para llevar esto a casa. Quiero reconceptualizar el proceso de distribución, quiero reconceptualizar en todos los niveles. Quiero reconceptualizar por completo la última milla, porque no No creo que haya uno en esto. Quiero construirlo y quiero reconceptualizar la forma en que se diseña una rampa".

Si bien los cuatro miembros del equipo de estudiantes no se ven a sí mismos lanzando una empresa o comenzando a fabricar su propio diseño de rampa, esperan que su trabajo sea un punto de partida para que un futuro equipo de diseño senior lo optimice aún más, o para Wiggin y Barrett para llevar su diseño existente al siguiente nivel.

"Sé que un gran problema para las personas en la comunidad de discapacitados es la independencia", dice Miconi. "Muchas veces, sienten que, debido a su discapacidad, se les ha arrebatado, hasta cierto punto, su independencia. Queremos que esta rampa garantice que, al menos en algunos aspectos de su vida que se ven afectados por su discapacidad , todavía tienen esa independencia".

Pero todos estuvieron de acuerdo en que la experiencia del equipo, desde trabajar juntos hasta resolver problemas e integrar la sustentabilidad en su modelado, los ayudó a prepararse para la próxima etapa de sus vidas, mientras esperan graduarse e ingresar al mundo como el próximo generación de ingenieros mecánicos.

"Una de las cosas que obtuve de Senior Design es la capacidad de recuperarme en el sentido de que, cuando me encuentro con un problema, ahora puedo pensar que este problema no es el final. todo", dice Awad. "Puede haber soluciones. Ya nos está dando una ventaja sobre cómo pensar con una mentalidad de ingeniería".

Las puertas se abrirán para el Día de demostración de diseño para personas mayores de 2023 de la Escuela de Ingeniería a la 1:00 p. m. del viernes 28 de abril en el Pabellón Gampel en Storrs. Para obtener más información sobre Demo Day y Senior Design en UConn, visite seniordesignday.engr.uconn.edu.

Para obtener más información sobre The Earth Friendly Project y sus rampas de entrada ecológica, comuníquese con Bill Wiggin en [email protected].