Joe Olson的輪椅大改造

八月 13, 2014
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Joe Olson是身障人士,但也是參加DIYability的Maker。DIYAbility是John Schimmel所使用的詞彙,源自提供DIY支援技術的同名網站。我在6月8日舉辦的華盛頓DC Mini Maker Faire上遇到Joe。他在1999年高中畢業後不久,就因交通事故折斷了頸骨,從此以後就過著離不開輪椅的生活。

他讓我看了小型的「金屬製棒球手套」。這是他為了操縱自己的輪椅而製作的搖桿式握柄。由於標準的「球門柱型」搖桿對他來說很難用,因此他就設計出適合自己的形狀再3D列印。儘管他也曾經用塑膠做過,但他卻比較喜歡用Shapeways列印的金屬製品。他認為別人一定也會想要這支「ErgoJoystick」,於是就公開設計流程供人製造。他使用的模型叫做Stingray,ergojoystick.com上還有其他各式各樣的模型。

Joe原本就讀於蘇必略湖附近的密西根州馬凱特大學。出事之後,就暫時在科羅拉多州復健,然後就在密西根州立大學升學,於2004年取得機械工程學的學位。2007年,他轉學到從匹茲堡大學攻讀復健科學與技術碩士學位。他在匹茲堡時,曾在Rory Cooper帶領的人體工學研究實驗室(Human Engineering Research Laboratories)當中做研究。據本人表示,他在那邊「學到如何實際做出以往只能畫圖或想像中的東西」。2010年他搬到巴爾的摩,擔任政府機關的設備工程師。

Joe曾經和Todd Blatt及其他Baltimore Node Makerspace的成員一起參加DC Mini Maker Faire。雖然Joe不是那間Makerspace的一員,他卻經常造訪該處,成了這些人的朋友,得到援手。他說:「Baltimore Node是朋友和教授介紹給我的。我的朋友Marty McGuire以前在MakerBot上班,而UMBC的教授Amy Hurst則是我去匹茲堡唸書時認識的。」

「我們有好幾年的交情。」Amy Hurst博士這樣說。她是在UMBC(馬里蘭大學巴爾的摩縣分校)開設人本運算(Human-Centered Computing)課程的副教授,並在該校研究「動手做」能否達到近用性。她與Joe曾在匹茲堡研究所的同一間研究室當研究生。她說:「巧合的是,我們兩個人都在畢業後搬到巴爾的摩,常常見面。」她與Joe會討論Joe的控制器「要如何才能幫助他人(製造、行銷及宣傳策略)」。

Hurst發表大量相關領域的論文,這在她的網站上記載的很詳細。2011年她與Jasmine Tobias共同撰寫的論文〈運用DIY支援技術賦權於個人〉當中,就指出快速原型開發工具和網路社群在加快支援技術的導入,擴大使用市售品以外的替代解決方案。

「我們正在研究如何運用既有的DIY文化和工具,創造、改良及強化支援技術的方法。藉由新一代便宜而快速的原型開發工具,能夠讓個人製造及改造物理裝置,包括輪椅配件、義肢,以及輔助日常活動如吃飯、穿衣和使用電腦的工具等。」

Hurst補充道,她的新專題之一是「研究座椅式(Chairable)運算如何尋找將電動輪椅當作行動運算平台活用的機會」。她在一篇以〈穿戴式和座椅式:專為電動輪椅使用者打造的行動輸入及輸出技術之包容性設計〉(Wearables and Chairables: Inclusive Design of Mobile Input and Output Techniques for Power Wheelchair Users)為題的論文中(Carrington、Hurst、Kane),談到專為輪椅生活打造的設計有多麼重要。其中一名研究人員這樣強調:

「我的輪椅不只是單純用來移動的椅子。我幾乎一整天都要坐在上面過活,無論在家裡或是外頭,我所有的活動幾乎都會用到輪椅。從某個角度來看,這就像我的家……是我身體的一部分。所以我才希望輪椅的功能更優異。」

Joe所做的就是這件事。我們每個人也都有更有該學習的事情。我試著透過電子郵件問了Joe幾個問題。

你怎麼知道可以自行改良輪椅搖桿的?

我開始設計握柄是因為遇到良機,同時也是迫於需要。當時我得到一輛新輪椅,握柄卻不合手。由於我曾在Solidworks做了幾年的設計工作,所以他們就允許我以個人目的使用研究室的3D印表機。儘管剛開始的設計單純是為了做出適合的用品,但我卻發現這用起來比以前的握柄還要舒適。另外,這也需要微調。我花了約七年的時間微調。

Picture

你能不能談談開發的過程是怎麼樣的?

剛開始設計時,我想先讓握柄吻合手部凹凸不平的輪廓。而我也不喜歡拇指在握柄下方晃蕩沒地方靠。儘管第一次做出的成品順利滿足這兩項需求,但我立刻發現,要是握柄往前倒,手腕就會往前彎,結果手就滑到前面去了。其他握柄沒有這樣的問題。原因在於幾年前握柄撞到桌子,軸心彎曲,以至於握柄向後傾斜。我不想把新輪椅敲得鏘鏘作響,於是就依照傾斜的程度改變握柄的形狀,結果這個辦法就湊效了。後來我就保留原始設計的優點,減少材料使用量,讓成品變得輕盈,壓低製造的成本。

這讓我沾沾自喜,再加上我有信心能將Solidworks運用自如的推波助瀾下,就決定做出連外觀都極為酷炫的握柄了。我很喜歡高級自行車用安全帽的通風設計。儘管建模所花的時間是平常的10倍,做出來的成品卻是一流的。這個握柄就叫做Aero

然後我就把它浸泡在紅色的工具握柄套中。儘管握柄的光滑感消失,浮現光澤,用起來更舒適,卻很容易剝落,所以就沒用在要販賣的商品上。後來這個握柄我用了四年。有一天,當我在操控輪椅時,我發現自己對握柄抱持著錯誤的觀念。握柄的面積應該要盡量擴大,托住手掌,分散力道。於是我就開始製作與手掌形狀契合的模型。假如我用的是3D掃描器,就會以黏土來建模。然而事與願違,我只能用平台式掃描器掃描自己四分之一大小的手掌。接著我做出虛擬的手部骨架,想像適當的位置安放上去,用曲面製作「皮膚」後,再列印出來。雖然這與我的手非常相似,角度卻完全錯誤。當這個問題修正後,我發現每逢手部抽筋時,拇指就離不開拇指和食指之間的隆起物,搞得輪椅到處亂跑(嚇得我差點尿出來)。後來我反覆運算了三次,讓做出來的造型有效降低手部錯開而滑到前方的機率,同時拇指又不會卡在隆起物上。我又反覆運算了兩次,讓手部完全不會滑落,手腕不會外旋。即使用這個左轉時,也不必抬起手肘。這個模型就叫做Stingray


你現在在做什麼東西?你下一個專題是什麼?你現在需要什麼?

我現在想賣了它!假如自行製造的東西能夠幫助自己以外的人,我會希望許多人認識這項產品,去使用它。我發現自己擅長設計更甚於實際製作物品,也從情況五花八門的電動輪椅使用者聽到幾個極具建設性的意見。我正在尋找擁有行銷經驗,能在這方面提供協助的人。

你覺得該幫自己和別人解決的問題是什麼?

我想自行測試成品,嘗試解決問題。我覺得最好的設計來自於身為使用者的設計師。你會買一輛不開車的人設計出來的車子嗎?現在我手上有幾個專題,假如想要以快樂的心情實行,就需要外界協助。我想製作新的電動式和手動式輪椅,希望你能幫我介紹擅長焊接,熟悉電力系統,以及對自動化有經驗的人。

希望各位也能看看Joe Olson的ErgoJoystick網站。假如有人對如何販賣Joe的產品,替DIYability尋找幫手的方式有意見,希望你們可以留言。

英日譯者按:「紅色的工具握柄套」(red tool grip)指的應該是工具保護劑(Tool Dip)或橡膠噴膜(Plasti Dip)。

– Dale Dougherty

(譯:李友君)
[原文]

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