Engineering Better Electric Powered Wheelchairs To Enhance Rehabilitative And Assistive Needs Of...

30

Transcript of Engineering Better Electric Powered Wheelchairs To Enhance Rehabilitative And Assistive Needs Of...

Page 1: Engineering Better Electric Powered Wheelchairs To Enhance Rehabilitative And Assistive Needs Of Disabled And Aged Populations

����������������������� ����������������������������������������������������������������������������������������������� !

���

������������������� �� ������������� ������������� ������������������

��������������������������������������������� ��������

������������������� ���� ����

������������ ������������� �������� �

�!"�#���� �������

����������������������������� ��� ��� ���������������������� ��� ���� �� ������������������������ ����� ������� ������������������ ��������������� ������������������� ���� �������������������������� ������������������������� �!�����"!#$���%�&������$$$����� '�&������$#$�()� ����*� ������$$+,��������� ���������������������������� ������������ �� �����-� ���� ��� ���� ���� ��� �� ���� ���� ��� ��� ���� ������ ��� ��������� ��� �� ������(���� � ������� � �-,��������� ��� ���������� ���������������� ������� ��������-�(��������������� ��� �.������-,�� ��� ����� ��� ������ ��� �� ��� ��� ��/������� ������ ��� � ��� �������������-� ������������� ����� �� )� ���� ������ ��� ���� �� ()��,� ��� 0���� �� �/��� �������/������������ ���.������� �����������/ ����������������� ���� ��� ������ ��1���������� ����������������������2����� ����� �������3��������4���������� ��� �� ���� ����� ���� ��� ���� � �-� � ��� �� ����� �� ������ �������� ������� ����� �� ������ �� ���������/ ����� �/�������� ��� �������� ���� ��������5����� ���� ����� �������-� ��� ���� ��������� ������ ��� ��� ����������� � ����-�� ������ ��� ������� ����� �� �-� ������ � ��� ���� ��1��-�������� ������� ��� ������������������������� ��� ��� � ���� ����� ������� � ����� 6� ��������� ������ ��� �� ��6� (7�8�� �$$%,�� �� �������� ���� ���� ������� ��� ��� ���� � ��� ������� ����� &�+9� �� �$$#� ��� "&�'9� �� �$ $� �� ���������� �� 7����"�� 8�� �������� ������� ��� ����� ��� ������� ����� ����� �!%�!$$� �� 0�����$$#� ���&' � $$� ���$ $����� ����������� ����� ����������� ����6���� � ����������������1�����-� �������� � ��� ����� %#� -���� ��� ��� �-� �$"��� ��-�� ���� ���� ��� �/��-� ����/��� ��������� �� ����%#���� ��/���:-��$ $�� �� �� �� ��� ��� ������������������ � /�;�������� ������ �� �������������� ��������� ��� ��� ������� ������� ���������������<������������� ���� ������ ��� ������ ���� �������� ��� � ������ ������� � ��� ��� � �-� � �� ���� ��� ����.������� ��� ������� �/��� ���� -�����=���>���� 7����>����= � ����� ��� ����� ����*� ����?�/��������� ��� =-��� ��� 7������ � ������� ? ��� ���� ��5�� ��� �� �� ��������� ����� ������������.����������� �/�����������5�-��� / ������������� ����� ���.������� �����������6����������� ����������� ��������� ���������������������� ������������������ ������� � ���� ��� �� ������ ��� ���� ���� ��� �� ��� ��� ���� ������ ��� ������;� � � ���-�� ��

$

Page 2: Engineering Better Electric Powered Wheelchairs To Enhance Rehabilitative And Assistive Needs Of Disabled And Aged Populations

������������������������%&

������ ��������.�������� �����"$$1" $�� �� ����������� ���� �� � � ��������������� ����@.���������� �������������������������������������������� ���� ��� ��������-�������������/���������.������-����(A����7������B�A��7��������$$ ,��?���������� ����� ��������� ��������� � �-� �� ����������� ������������������� �����/������� ������������������� ���������� �������� ��� ��/��������� ��4� ���� ��� �5�� ������ ������� ��� ������ �������� ������������������������� /������ ���-�/ ��������

��

C ���"��2������ ������A�� �����2����� ��������%#�B�</���C�����$$$�D��$ $�������E�� �������?��������������� �� ���(?<�,���$$#��������/�������������� ����������.�������������� ���� ����������������� ����������������� ���� � �� /�� ��� �� �� /�� ������ ��� ���� � ������ ��� ���� ������ ����� ��� �� /�����������-� (�,� �� ��� ���� �� �-� ���������-� ���� �� ��/������� ��� �� ��� ������� � ���� �� � �-������������������������5�������������� �� ���������������������������8������������������ ������������ ���� �������� ��� � �� � � ��� �-� ���� ��� ����� ��� �������� ��5�� �������-�����������-���������������� ���������������� �� ����-������� �� �����-����/ � ��������������� ��� ��� ������� �������� ��� ������ ��� � ��� ���� ���������-� ������� ��������� �������� ��5���:-��� ������� ����� �-���������� ����� ������������������� ������������������5����������� �������-��.����� �������������� �������� ���������������� ������ ������ ���� ��� � � ��� �� � ���� ����� ������ � ���� ��� �������� �������� �/�� ������������ ���� ������ � �����=�-� ����������� ��� ��/�� ��� ��� �� � ��� ��� ����� ��� ����������������5��������� ����/������� ����-������������������ ��������������(7��������������$$&,���F������ �����������-� �������������������/���������������� ��������� �/��� �������������������������������� ����������������� ����������� ����� ���/��-��� ��-���������� ��������� ����� ��� �������� ��� ��� ������� ��� ������ �� / ����� ��� ��������� � �-� ��5��� ���������� �����������������������������������5����������� �-���/ ����������=���� �� / ����� ��� ���� �������� �� ����� ����������� ���� ��� ���� �� ������������ �1���������������� ���� C��� �.������� *�-��� �������� ��� )� /��� �-� (*),� �� � ������� �����/������� � ������� �� � ��� ������� �� ��� �������� �� ��� ������ ������� �� ������ ������������������������ ������������������������������������� ����������� ������������� � ���-�� ��� :<� ��/������� ��)��� ��� ������ ����1������ �� /�� �������/��� ���������� ���������������������� ���+1 ���������������� ����/��������/��� /��������������������� � ������ ������� � �� ��� �� ���� ������� ��� ��� �/������� ��-� � �� ���� ���� � ����

Page 3: Engineering Better Electric Powered Wheelchairs To Enhance Rehabilitative And Assistive Needs Of Disabled And Aged Populations

����������������������� ����������������������������������������������������������������������������������������������� %'

������� ����/������� ������������/������������-����� �� ���� ���������� ��������/��/�� ����� ����� ��� ������G������ ��� ��� ��� ��� ������� �������� ������� ��� ��� �������� ���������� ���(7��������������$$%,���@����� �1�������� ������� ��� (@2F�,� �/�� � ���� ����� ��� ������ �-� ����� ����� ������������� �� ���������� ����������� ���-����/ ��� ����� ������� � �-� ������������ ��� ����� ������ ��� ������ �.���� �-� �� �������� ��-� ��� ����� ��� ����� ���-� ������������������������� � ���������������� � �-��������������� � �-��� ���� ��� ������� ��-� ����� ���� �� / ������ ����������� /������ � ��������������� ���� ��� ��/������� �� ������(7�������"!!&,����/������/����������� ��������� ������@2F���/������������$� -����� -��� ������ ��� ����� ������� �� ������ ������� ��� �� ��� �/�� ���� ����/���������� ��-� � ���� ���� ���-� "!&$��� ����� ������� ��4���� ��� � �-� ��� �������� � ��������������������������� (? ���B�7������� �$$#,��������� ������� ����� �������� (H� � ��� �����$$#,���/���������/�������/ �� �������� 4����(� ���� ���������$$$,���8���� ��������������������� ���������������� ���������������������� �1��������������� ����� � ��������� ����� �������� ������� ",� /� ��1�� /���� �������� ��� ������1����� ���������������� ���� ������ �1��������������� ��� �,� �������� �/ �� ��� �-����� ����� ���� ��������������������5���� ,������ I��� ����� ������� ���� /����-������� � �-� ������� ���������������-�������������/�������� �� ���������� � ����� �-������������������� � �� /���.���� ���� �������� ������������������������������

�%"��&���������� �� ������������� ������ ������'��

@����� �1�������� ������� ��� / ����� �� ���� ��5��� ���/ ��� ����� ����� ��� �-� ���� �����������������������������-�� �����������1�-�������@���������������1�-������������ ������� ����������� ���������������� ����������� � ������������������������� ���-���������������� �� �������� /���-������� ��������-����� �������������������� /�� �-��� ��� � ����� ������ �� /�� �-���� ��� � �� ������ �� /�� ������ ������� �� ������/������ �������������������/ ���������� ���������� ����� ������������������ ���-����� ����5� ������/��� ���� ��� ��� ������������ �� /�� �-����� �� /��-� ������ ���� ���/������� ����� ���� ��� ������� � �-����� ���-��������������������� ��� ���� ������������ /���-����������������������-��� ���������1�������� /��������� ��������� �� ���������������� �/��� �����������������-������5������ ���-����� ��������������� ����� ����������������� �� (? ���B� 7������� �$$#,�� @.������ ��1���� ��������� ��� �-� ���-� ���� ���� ����������� �� /�� �-������� ���-� ��� �� ��� �������/��� ��� ���������F������ ���� ��� ���� ������� ������������� ���� �� �������-�� ���-������������ �������������1���������-�����(? ���B�7��������$$#,���� ���� �� ��� ��������-����� �������������������/ �-���������� �������������������������������������������� �����?-�� ���-����� �������������� ������������������ � �5 ����������������������������������������������/�����������-����/���� <��� �-����� ����� � ���������� �� /�� �-����� �� ���� ��� � �-� ��� ����������� �� �� �� ���������� ��� ����������� �� �������������-��������������������� ���� ���� �� � � ����2������� ������ �� �� �������� ������ ��� ����������� ��� ��� ����-� �-� :���� ��� ��� (�$$�,��.������� ���� ��� � � �-� ��� ��-������ ����� ��� ���� /�� ����� �� �������� �������� ����-� �-�7������ B� � ("!!&,� � �������� ���� ��� � � �-� ��� ��-������ ����� ��� ���� ������ �1��������������� ��� ��� �.������� ���� ����-� ������ ����� �� �������� ��� � ����� ��� �����1������ ������ ��� ���� ��-������� -� ���-�� ������ �� ��������������� ��� ���� ���� ��� ����� ��� ����� �������-������������ ���5�������������� �����5 ������� �� �������������������

Page 4: Engineering Better Electric Powered Wheelchairs To Enhance Rehabilitative And Assistive Needs Of Disabled And Aged Populations

������������������������%(

����������-��-������������������ ����� ������ ��� ��������������� �����������-��������� 3�-�� �5� �� ��������� �������-� ���������� ��� ����� ���� ����������� ��� 7������ ��� ���(�$$$,� �/�� ��� ����� �� ������ �� 3�-�� �5� ��� �������� ��� ����������� �������� ��� ���� � ��� ���� ��� 3�-�� �5��� ���? � ��� ��� ��� (�$$',� ��/������� �� � ��� ������ �� 3�-�� �5���� ���� ��� ���� ������ ��� ��� �-� ���� ����� ��� �� ������ �� 3�-�� �5� ��� ��� ��� ���� ���3�-�� �5�� 0����� ��� ��� ("!!&,� ���� ��� ���� ����������� ��� ������� ��� �� ��� � ��������������� ��� 3�-�� �5� ��� � ������ ���� ��� 3�-�� �5�� <�5�� � B� >�� (�$$&,� �������� � �-������� ������� / ����� 3�-�� �5�� �� ��� �� � I����-������� �� � ����� ����� ���� ������� ��� ���� ����� ����/ ��������������� �������/���������� ������������-� ������������� �����/����������� �� � � ���� ��� ���� ����������/�������������� ������������������� �������������������� ��/� ��������� � �������������� ��������-�������������� I��� ��������������������6J<;����6�<2;�������������������/ �� �������������� ���2�� 5�������(�$$#,����������������� ("!!$,� �/�� ����� ��/ ���� ����� ����� ������� ��� � ��� /� ��� ������ � ��� ��������� ������ �� ��� ��� 3�-�� �5� ����� ��� /� ��� ������ � ��� ����� �� �� � I��� �� ���� ������� ����� ����� �-� ��� ��� ����� ������ � ��� ������ � �� � � ��� ��� ��� �/ ���� �� �����1��������/ �������������/ �� ��� �-����� ����������� ��������� ��4� ��� ������������� �������-� ����� ���������5��������������������-���������� �������������� ������:������*/ �� ����-��������� ���� :� ��� (:*�:,� (7����3� ��� ���� �$$%,� �� ��/������� �-� ������ ��� ������ � ����������� ��E�J�����2�� � �� ����-�����(J2�,��J������ ���8������ ����-�����(J8�,����=�� ��� 7����� �� ��� �-����� (=7�,�� � ��� :*�:� ����� J2�� �� ���� � �� �/ �� �����-�������� ��� �������� �� �� ����� J2�� (�J2�,������ ��� � .��� ���� ������� ��� � ���� ������� �-����� ��� ��� ����� ���� ������� �� ������ �� ����� ���� �������� ��� �� �� ��������/ ���������-� ���� ��� ��� � �����F������ �� ������ �� � � .��� ������ ��/ �������� � 5�� ������ ����������������������������������������� �������� ����� �������/ �� ����-��������� 2����1H ��� 2�� � �� ��� (2H2,� 8������ H��� ��� �-����� (2���� ��� ���� �$$%,� ����� ������� ���� �� ������ ��� ���� � �� ��� ���� ���� ��� ��� ���� ������ ��� 2H2� ����� � ������ �� ��� ������������������ ��� ���������������� ������������������������� ���� I�� ��������� ������ ������ ����)������F ��������������*�����5�������/ �� �����������������-�(H� ���������$$#,����� �/�� ��� ����� � � ������� �� ����� ������� �� �-����� �� ��� ����� �� ������� ������������������ 0 �� ������� ��� (�$$ ,����������������� �����������5�� ���������� ��� ��������� �� �/ �� ��� �-����� �� ��� )�� � ��� ��� (�$$#,� �/����� ���� ��� � ��� �����-� ���������� ���/ �� ����-�������� ��� 1� ���� �������� ��� �������1� ���� ���������C�������� ��������������������5� ���������������������� ���/ �� ����-����� ��5����� ��������/ ��������������� ����� � ��������������� ���� ������ ����7������ �� ����� ������ / ����� ���� ������� ��� ��� ����� ��� ���-� �/�� /��-� ����� � ��� ����� ��� � ���� ����� ���/��� ���� ����� ������ ��� �����-� �3������� ��� �������������� ����������� � ������ ������ ����� ���5����� ������� � ����-����.������ ���5 �������� ���������������� ��� ����� ���/��� ���� ����� ����� �� ���� ���� ���� ��� ��� � ��������������� �� ������-� 4� �����5� ������ � ���� ��� ��������� ��� � ��� ��� � �K���� ����� ����� �������� ��������� ������������������������� /�� �� ����5������������ ���� ��������� ������/ ��������� ���������� � ����-����������� �� ������ ����������� �� ������� ���������������� ������� ����� �� ���� ����� �-� � ���� � ��� ��� (�$$$,�� ��� ��������� ������ �� ��.�� ��� ���� � ����� ������������� ��� ��������� I��� ����� �������� ���������� ��������������5� ������������ ���� �����������

Page 5: Engineering Better Electric Powered Wheelchairs To Enhance Rehabilitative And Assistive Needs Of Disabled And Aged Populations

����������������������� ����������������������������������������������������������������������������������������������� %)

("�)� � �������������*�� ��� �������������������� ����+�������

� �� ���� ��� ���� ������� ����� ���� ���� ��� ��� ��� � � �������������� ����� /� ��1�� /������������������� �������������-�� ���3�-�� �5����������=��������������/��� ���������� ���������� ������� ��� ���� � 3�-�� �5� �� � ����� ����� ����� ��� �������� ��� ����/��� ������������������� ��� (* ������ "!!%,�� ����3��� �����5� ��� 3�-�� �5� �������� �� ���� ������� ��� ������ � ���� �� � �-������� � ��� �� � �� ����� �������/��� ����������� ���=����/����������-� ������ � ��� ��5� ��� 3��5-� ����� ������ ��� ����� ����������� � / ��� /����� ������� ���� �����/ �� ��� ����������� ���� ���� 3�-�� �5��������������/� ��1�� /������������������� �������������-�� ���3�-�� �5��������������������������� �����5����� ������ ������ � ��� ��� ����/��� ���� ������� �� �� �-� � ������ ���� ����� ��� ���� ������A����� ��� ���C ������ ���������� ����������������� ������ ������� ������� ���� �� �������5��/ I����������� ����������������������-�������������� /���-��������

C ������:���5�? ���������@����� ��2�������F������ ��

�("!�,���#����� ��-� . �������/�� �� ������ �1�������� ������� �� �� �������� ���� ������-� ������ ��� ������ � ��� � �� � �-�������� ����� 3�-�� �5� ��� /� ��� ������ � ��� ��� ����� �� ����� �������� ���� �4� � � ���� ��������������-� 3�-�� �5�� /���������������������������� ����������������/� ��� ������ ��������� ?�� ��� ���� �������� ���5�� � ������� >CL� ����� �� 3�-�� �5� �� ����� ���� 3�-�� �5������������� 3�-�� �5��� � ����>���@�������������� ���������� ������-� �����/��������� ����3�-�� �5����������F�������������� ����/��������������������������������� ���� 3�-�� �5�(���� ��������. �,� � �5� ����>���@������ �������� ��� ���� ������� ��� �� ��������� �� � ������ �� ������ �/������ ������ ���� �� ������������-� ���� ���������� ���������������:����L������ .��� �������� ��� ������ �� ��� ���� ��� � ��� ����� ��� � � .��� � �� ��� #�M� �� ����� ������������������������������������/������������� ����#M������������/�������������3�-�� �5���������$M����#M���������� � ������� �����������/� �����������$�&M����+�%M�����/� ���������� ����������� �� ������ ��C ��� �� ���� ���� ��� �>=�$$'�/� ��� ������ � ����� ���� ����������������� �����/� ���� ������������������� �������������� ��������� �������� ��� �� ��� ������� ��� ��� /� ��� ��� � �� ���� ��� /� ��� ������ � ��� �� �� ����� ������/ ������ � ������������������ � �� �������/� ����� �� �� � � ��-��� �����-������������<���� ���� �-����� �� ���������� � ��� ���� ��4� ���� ��������� ���� �� �� �������� �� ������� �������� ���������� ��� ���������� ������-������ ������������������������5����-�����

Page 6: Engineering Better Electric Powered Wheelchairs To Enhance Rehabilitative And Assistive Needs Of Disabled And Aged Populations

������������������������%*

������������������������������� ����8�������� ��������� ��������������������������� ������ ���� ����G� ������ ��� ���� ������� ���� ������-� � ��� ��� 5����� � ���� ���� ��� ����������������-������-�������������� I����-���� �����4���� �������� ������������������5��-������ ���� ������ �� � �������� ���4���� ���� >������ ���-� ���� ������� /� ��� ����� ��� ����� ������ � �����������������������-������������� � �-� ������5��/��� ���� �-���/ �����������/��-� ��������������������-��������������������������������� ����

�C ��� ��7������������������A1$'�M� ���A����� � ���=����������������� ��������� ���� ������� ��������5�-����<����������5�-�� �����������������/� ���������� �����5��� ��������� ��������������-��C����.����������� �����������������6$";��������� ������������������$"������ �������/� �������������5������ �������H@?� ������� �� � ��� �� ����� �� �5�� ����������� �-�� � ���� ��� ���� ����������� ��������� ��� ��������� ��� ���� ������� ����� ���� �� �� ������� �� � ���-���� C������� �������� ��� ������������� ���� � ����-��

�("%�+������0'���1���� � �������������� ������� ���� ���� ��������� ��� ��� ���� �������� �-����� �� �� 8�� �����L7&&%� � ��� ����������� &1� �� = �������������� � ��� ��1�� �� ����� �����-� ���� �����������������������8���������� ������������� ������/ �����-�������������?/@���������������������� �� ��� 7� ������� ��� ������� � ��� �� �� ���� ���� ��� ���������� ���� �������������� ��� ��/���� ��� ������ �������� ��4� ���� �-� ���� �������� ��� ���� ������������� ��� ����� �� 7�����K7������ )� �� (77)%,� � ��� ���� ����������� "%1� �� � �������� ���������2F=������� ��������7����?7�������������������/ � ���+����������������� ��� '� ��������� ��� &1� �� �?7�� ��� � ��� �����-�� ���/ � ��� &� ��������� ��� ���/���� ��������� ������ ��������� � ���� ������������ /��-����������������������������������� �������������� /���-�����/ I���������������������������������� ����� ��������� 8�� ����� ����� �������� �� ������ �� ��� ������5� ����� ���� ������� ����� �������������� � ��� ���� ��� ���� ��� ������� �-� ������� ��� �������� �� ������ ��� �5��������� /���� ����� ���-�������� ���3��5�������������-������� ����������������������� ��������2��/ � ���������������������������������� ����28��������������������� ��C ���+��������������������-������������� �������������4�������������������� ���������������� ������ ������ ���4��� ������ ��� �� ������ ��� I���� ������� ��� ��� ���� � ���� 3��5�� ��� ���������� ������� ����

Page 7: Engineering Better Electric Powered Wheelchairs To Enhance Rehabilitative And Assistive Needs Of Disabled And Aged Populations

����������������������� ����������������������������������������������������������������������������������������������� %+

C ���+��7�����1H����C�����5�7�������7��������������������4��������� ��������� ������������������������������������������������

�������� � ��� �� � � � � � (",�

�� � ��� �

�� � �� � � � (�,�

���� � ���� � �������������� � � � ( ,���8�� ������������ �� ����������� ����� ���� ������ ������ ��������������� ����� ���������� ���4��������� ������ ���� ���� �/�� �-� ������� �������� ��� ������� ���� ������� ��� ���� ������ ��������������� ����� ����������������� ���������� ���4��������� ��� ���� ���� ���4�������� � ���������� �� ��� ������ ������ �� ���������� ���4���� ����������� ����/��� �� � �������� ������� ���I����������� ���������������� �����3��5�������>���������������������������������������� ������������� ����������� ���������� ��� C������������� ��� �������� ��� �������� �������>L�� #$1*2K�2��� �� �� ���� ���� ��� ������ ��� �� ���� ���� �������� �.������ ���� �������� � � ���F ��� �/��� �������� ������� ��� ������������ ��������� � 5�� �/����� ��� ��� ����� ��� �������������� � ��������� � �������������� ���� /��� ����� � ����� ����� ���� 3�-�� �5�� ���/����� ����� ��� � � ������������ ��������������������������������/� ��������� � ����-�������������������/� ����������� ��� ������ ���� � � � I��� � ���� ��� ���� � ��������������� ��� ������5� ����� ������������ �������� �� �������� � ��� ���� ���������� �������� ��� ���� ������ ��� ���� ������ �������� ���� ����� ��� ��� ���� ������ �������� ���� � ����� ���� /��� ����� ����� �������� ����������� �������� ������5�� ���� �������������� �������� ���� ���������� ���2F=�� ����� ��������������� /��� ��� ������� /������?7�����������3�-�� �5����������������/� ��������� � ����������������������� ���������������

�("%"!�2�'��� 3�+��������� ��� ��� ��� ������� �� �������� ��� ���� ��� � ��� ��� 3�-�� �5�� ��� ���-� �-���� ��� 2F=�� ����� �� ��������� ����� ��� ��� ���� ����� ������ ����� 3�-�� �5�� ��� ���� 2F=� � ����������� ����������������������������������4����-����2F=������ ��� ���$�5>I����������� �����4� ���������3�-�� �5� �����/������ ����� � ��������� ������� ���������������� ��� �������������������������������� ������������������1����������������������L1. ������1. ��������� 3�-�� �5��������� �������� ��� ������� � ������ 3�-�� �5�5�����? �������� ������������������������ ��������������� � ������������� ��C ���#��������������($�D�"$,��������������������������� ���� ���������� �������� � ����� ���������� ��� ���� ����� ���� � ��� �� ����� ���� ������������������ ���� ������� ��� ���� � ���� ���� � ��� �� ����� ���� � ���� ������� 8�� ���� ����������

Page 8: Engineering Better Electric Powered Wheelchairs To Enhance Rehabilitative And Assistive Needs Of Disabled And Aged Populations

������������������������%,

������� �� ������ ���� #�� ���� ������ ������� ������G� ����� ���� � /��� ���������� ��������������� �����������#�($1+,������������������� ��������/������ ���� �����

� � � � � ������ � � � � �

� � � � ����� ���� ����� � � � �

� � � ����� ���� ���� ���� ����� � � �

� � ����� ���� ���� ���� ���� ���� ����� � �

� ���� ��� ��� ��� �� ��� ��� ��� ���� �

���� ��� ��� ��� �� �� �� ��� ��� ��� ����

� ���� ���� ��� ��� ���� ��� ��� ���� ���� �

� � ��� ��� ���� ���� ���� ��� ��� � �

� � � ��� ��� � � �� � �� � � � �

� � � � �� � ���� ��� � � � �

� � � � � ���� � � � � �

C ���#��H�������A ����=�����7�������A���������(8���,�? ��� ��� ����/���0�-�� �5�

�("%"%�*�� ���� ���������+����������������� � ���� ������ ������� ����/� ��� ������ � ���� ��� �� �� ���������� ��C ��%�����/� ��� ������ � ��� � ��� �� �� ���� ����-� � ���� ����F���� ����� ��� � �� ��������� ���� ����� ���������� ���� ������� ��� ���� ����� �� � ���-���� C��� ������� �� ���� ����� 6J<;� ����� ������������������$"��������- ������������6J<;� ��������� ���������������������$"����������� ���-����� ��������� ��������������� �������������������� ������������ ������ �������������������������� ������-��-��������2F=������� �����

�C ���%��� ����C����? �����������M� ���A����� � ���7��������������������������������5�� �������������� ����������������������������-����������� ��� ���� ����5��� ��� ���� �� �� �� ������ ���� ���� ������� �������� � � ��� � �� �� ���� �/��1��������������� ��� �������� 8�� ���� ���� �������� ��� �� �� ���� ������ ����� ��� ������ ���� ������5��������� �� ��������� ��� ������������������������� ����������� � �������������� � ���� ������� �3������ ��������28����������������������������������2F=���������� ������

>=�$$'��A�=�&5��-���

N12���������

*�*?�:������

= ��

��-���

? ���-�

������ ? � ���&�� ��

Page 9: Engineering Better Electric Powered Wheelchairs To Enhance Rehabilitative And Assistive Needs Of Disabled And Aged Populations

����������������������� ����������������������������������������������������������������������������������������������� %

("(������0'���1����������� �������?7�������������������������������������� ������������:-��������� ������� �� / ���� ������� ��� ����� �������� ���� ��� ���� ���� ���� ������ ��� � ���� ��� ��� ����������� �� ��� ��� ������������ C��� �.������ ���� ������� �� ������ ����� �� ���� � ���� �����������������������������������������/ ���/�������?7����������������-��������3������������� ��������� ���� �� ���� �� � ����� � ����� ������ ������� ��� ����� ��� ������ � 1� ���� �������� ����8������ ���������>1�� ����� ��� ���� �������������� ���� ��������������� ���� ������ ��� ��� ����������� �-� ���� ������ ��� ���������� �� ������� ��� �� ������ �����4� �������� ��������� �����������������-������������������������� � ��������2F=��������� ��� �3����� �� ������ ��� ����� �����-� ��� ������� ���� ������ �� ��� �����1��������������������� ��� ���������� ��� ��������������������-������� /���-����� ����������������� �����������2*������� ����(:�'!'$:,���/ ������ ������ �-� ���� ����� 2F=� � ����� ��� �� /�� ���� ?7� ������� ��� ��� ����� 27:� �� /�� � ��� ������� ������/ �����. ������ / ��� �������� ��� '�#������ �������� �-��������/ ���� ����2F=��������� �������������� /���-������������������������ ������ ���������������������� ����������� �������������/���������������� �����-� ����2F=�� ������C ���'� ���������� 27:� �-���� ��� ���� >1�� ���� ��� ��� ���� ���� �������� �� � ��� �� ��� ����� ���� ����������� ����

�C ���'��27:�H-�����������>1�� ������� �������� ����@������� ��7 ��� ����� "�M� %�>� ���� � �� �����-� �� ����� �� ���� ������ �����-� ���� ���� ������ �1��������������� ��� H��� � �� �����-� �� ������� �/��� � ��-������ �����-� �� ���� ������� �� ����� ���������������� ���������� ���� �� � �-����������-��������������� �5�����-�������������������-���������5 ������������� ��� �������� �����(7������B� ��"!!&,����

>1�� ����87�(:�'!'$:,�

2����������-�

=�����2�����

N17����������<������

=�����2�����

2������ /��7 ��� ��

Page 10: Engineering Better Electric Powered Wheelchairs To Enhance Rehabilitative And Assistive Needs Of Disabled And Aged Populations

������������������������%%

("4������'�������� ����C ��� &� ������ ���� ������ �� ��� ���� ������ �� /�� �-����� ��� ���� �������� �-����� ��� ����������-����� ���C ���!�����������������-���������� �����

�C ���&�������� ��? �������2�����-���=�����?� /������7��������-������

�C ���!��2�����-������@����� �12�������F������ �����

Page 11: Engineering Better Electric Powered Wheelchairs To Enhance Rehabilitative And Assistive Needs Of Disabled And Aged Populations

����������������������� ����������������������������������������������������������������������������������������������� %!

�������� ������� � �� ������������������ ������ /��������E��

���������� ���� ������ ������������ ����

������������ ���

��!"���#���$%��& '��(��&)�"*+�,�� �-.(��&)�"*+�,��

��!"/�������%�-��� ��*+������/������0�������� 11"� +�

����"������ ������� � �� �����������2�����-���

�("5��&���1��������� �������������������������� �������� �����-�����/���������������������������������������-� �4�� ��� ( ,�� �� ����/����������� ������ ���� ������� ��� ������ �� ���� � ���� �� ����-���������/�-�����/���������������������������� �������������(2F=,�� ��� �� �����������2F=�� ��� ��/� ����������-��-������������������/��������������������������/�����?7�� �5�/�������������������������� ���������������-��������� �1��������������� ������������������ ��������������������%$�5�����"�$�5����/ �������������������������� ������������������?7������� �������� �������������������������������������������������� � ������5�����������������������������8�������� /��� � ��� �� �� ������� ��� ������� ��� ���� ���� ��� �������� �� � ��� � ��� ������ ��� �� �������5�������������������-������������� �����������������-�����?7������� �������/���������������$���<������ ������������� /���� ��� ��������� ��������� /��������� '�#�� ��������� ����� �� �� ��4� �������� C ��� "$� ������ ���� ������� /������ ��� ���� ���� �������� ���� ���� ���-�������� ��� ���� �������"$$�5��������� ��� ���C ���#�� ���� ������������������ ������ ��3�-�� �5���� � ��� ��(#��#,�����2F=����-��-�������#$9����/ ����������C ���"$���

�������� C ���"$��F������ �� ���� ������ � ���������������������������C ���""��<������M������ ������-����������������������������������������������������������������������������������������� ���H�������C������=�� ����

O������/ ���O������/ ���

Page 12: Engineering Better Electric Powered Wheelchairs To Enhance Rehabilitative And Assistive Needs Of Disabled And Aged Populations

������������������������!&

�������� �C ���"���H���7������� ������-������� ����������������C ���" ��<������M������ ������-����������H�������C������=�� ����������������������������������������A�/�����=�� ����C����C ���"�� �������������/������������������������������������������������ ����/���� ��������� ������������ ��� ������� ��� ����� ��� ���� ��� ���� ��� � ��� ������ ��� ���� 3�-�� �5���� ��� ������� .����������� ������������������������C ���""� �� ����������������/������� ��� � ���-� �-���� ��� ����� &$9� ���������� ��� ��� � ������ ��� #� 5�K��� �� ���� �������� ���� ���� C ��� " � ������ � 2F=� ���-� �-���� ��� ����� �$9� �� �� ��� ��/����� ��� ������������� ������������������#�5�K����������������� ����������/� ��������� � ����-����� ����������������C ���"+����C ���"#���� ������������������%'������������PJ<������������&�+�����������P�<2�����������

���������� ��

C ���"+��M� ���C��4����-����H�������������������������C ���"#��M� ���C��4����-����H����7�������� ���6J<;�������� � ��������7�������� ���6�<2;���������� ������ ���������������������� ����������� ��������� �������������������/� ��1�� /������������ ������� �� �����������-� � ��� 3�-�� �5� ��������� ��� /� ��� ������ � ��� �-���������������������-����������������� ���������� ���� �� � �-� �������� �������������� ��������.������ ��������� ���������� ��������������� ����� ������/ �� ����-���������5����� ��������/ ���������� ���� ��������������������5���

2��&�������

��-�'��3���-�

��-�'��3���-�

2��&�������

O������/ ���

O������/ ���

Page 13: Engineering Better Electric Powered Wheelchairs To Enhance Rehabilitative And Assistive Needs Of Disabled And Aged Populations

����������������������� ����������������������������������������������������������������������������������������������� !'

4"��������������������0'���1��������������0����������3��� ������'��

4"!�#���� �����������������������������������0'���1������3��� /������� ������ ��� ����� ���������������/�������������� ������� �������/ �� ����-����� ���� ���� � ������ ��� ����� ��� �����-� ���� ������� �� ��������� �������� ������ �/������ ��� ����� ���� ��� ���� ���� ��������� �� ������� �������-� ������������ ����/ �� ��� ����������� �� �� ����� �� �� ������ ���� ��� �� ���� � ��� ���5 ��� �-������������� ������������������������ ������� ����� ��������5�� ������������������������������������������F� ��� �� �� ������� ��� ���� ���� �������� ����/������� (��� ����-� ��� ����. �����/ �� ��,����������������� ������������� /�� ����������� ���� �/ �������������� /����8�� ������� -����� ���� J����� 2�� � �� ��� �-����� (J2�,� �� � ���-� ����� �� ��-� ��������/ �� ������� �� �����>���/����J2�����������-� �� ������� /�� �� ���������� ������������������� ���� �� �� �� ���� ���� � ����� ����� �� ����� <����� ���� ���� ���� ��� ������ � ����������� ��������� ��� ��������������� ������� ��� ����������� ������5 ����-���������� � �������� ����-� ��� ���������� ��� ���������� ����� ��� ���� �������� ������ ���� ��������� ����� ����� ��� � ������� ������ �/ �� ��� �-������� C��� �������� ���� :������*/ �� ��� �-����� (7����3� ��� ���� �$$%,� ���� ���� :� ��� (:*�:,� �� ��/������� �-� ������ ��������� � �� ��������� ��E� J����� 2�� � �� ��� �-����� (J2�,�� J������ ��� 8������ ����-�����(J8�,����=�� ���7����� �� ����-�����(=7�,���������� ����������������������:*�:� ��� ����������� ���� ���� �������-� � �5��� ���� ���E� =�� ��� */ �� ��� )� ��������� �� ���� ������� � ��� ��� ���� / ����-� �� ����������� �� ��� ����*/ �� ��� ���/ ���7��������� ��� ������� �������� �������=�� ���*/ �� ���)� �� �������������� ������� �������� � � � ��� / ���� ������ � J2�� ���� /��� ��� ���� ��� ������5� ��������� �� �������5�� ����-����������������� � ���������������������J2�� ������/ ������ ������������ ������ �� ��� ���*/ �� ��� ���/ ���7������ �� � ��� ���-� ��������� ���� ��� ���� ��� �J8������������� ���-��-��������/ ��� I��/ ���� ���������������������� �������� � �������*/ �� ��� ������ ��� �������� ���� � ��� ����� �� ��� ��� ���� / ���� �����J2�� ����������5�� ������ � �� ���������/� ��������� �� ����������������������������� ������������ �������� ��� ���� ������ �/ �� ��� �-������ �� ���� =�� ��� ��� >��� *�����5�(=�*@,�� =�*@� (H� ��� ��� ���� �$$#,� �� � ������� ��� ��� � ������� ��� ��� ������ ����������� /��-� ����� � ������5� � ������ ���� � �� ����� �� � ���� ��� ��� ���� ���� ���� ���������� ����� ����� ��� � �� �� ������� / �-� �� ���� ������5� � ���� ��� ��� ����� ��� ����������� ��������������-���5��������������������F������������/��������������-��������������5����� ������� ������������/ ����-� ��������� ������� ��� � ���� � ���������� ������������������*��������� ����������� ������� ���� ������-� ������������-������������������������1��� � �� ��� �-����� ����� �� ����� ������ � ���� ��������� ������������ �.������� ������������� ���� ��� �� ��� �������� �-� ���1������ ���� ������ �� ����/���� ����� ���1������ ����������������������������������(�*,�������� ����������� ���-� ������������������ /����-������� ��������� ������������5��? ���������������� ��������(=*,���������*��� ��� ��� ������ ���� ����� ���� � ���� ��������� ���� /��� ����� ��� � ������ ��� ���� ����������� ��� ���� ��/ ��������� 8�� ���� � ������ ��� ���� ��� ��� ������ �*�� ��� 5��������� �������������� ������� �������� ����������-�������������/�������� ���������4� ����� � ����������� � ���� �� ����� ���� �. �� ���� ������� ������ �� ��� ��������� ��� �� ����� ���8@@@�&$��""����������������������� �������������� ������1��� � �� ����-����� ������ ���������������� ����������J2������ �������������� ���������5�� ����-�����(H� ���������$$#,��������� ���� ���� ������ ������ ������� ������5� ���������-�� ������ ���� */=���� �� ���� �� ���� �������� ���� ������

Page 14: Engineering Better Electric Powered Wheelchairs To Enhance Rehabilitative And Assistive Needs Of Disabled And Aged Populations

������������������������!(

��� � �� �������*/=����������� ������ ��������������� ����� ���������� �������������� ���������������������������F��������*/=����������� �� ������������������������5�� ������������������������������������������5�����������5����-���������/ ��A��-=��������� ������ ������������������������������������ ��������� ������������������ ����3�����-�����������������5�� ������� �������� ������-�� ���� ��� ������� ���� ������� ��� ��� ���� �� ��� ���������� ���� ��� ��� �������� ��� ���� ���5�� �������������� �� �������� �������� �-� � ������� ��������-� ��� ��� ���� ���� 8�� ��� ���������� �� �������� ���� ������ �/ �� ��� �� ���� ����� ��� ���� �� ��� ��������� � �������(=�� �����������$$',�� ����� �������� ����/��-�� ��������1�� �������/��������-�� ���-���������� ����/ �� ��� ������ ����@���� ������ ��������������������� ���-��� ��� �������������������������������/��������5���������������������6��� ��;���� �� ���������� ������ �� ��������� ������� �� �������� ��������� ���������� � �������� ���1��1 �������� ��� ���� � ��������� � ������� ������� ��� �5��� ������ ����������������� �� ���������������-������ ������5��� ������ �������6��;�������� �� ��� ��������-���2������������������� ������������������������������������ ����������������������� ������� ���� �����5�������� �� ��������� ���� �������5������������ � ������6����/������� ���;����������������������� ������������1���5�� ������ � �����?��� ��� ������-� �����������5�� �/�� ����-� ����� ��� ��� ��� ��� I ��� ���� �������� ���� ��������/ �� ��� �-������ �������� � �� ��� �-����� �� �� �������� �/��������/���J2�� ���� �����������.���8��� � ������������*/=����� ���������-�H� ���������$$#������������ ������������� �1�������� ���� ��� � ������ �������� 8�� ���� ��������� ��� ������� �� �����4���� ������+ �!&�=>I��������������������� ��������� ��������� � ���������5���������� ���� ��������� �� �����"+!$�� � �����������������������������-�A������7����-� ���� ������������������� ������ �������>��1���������/ ������� ������ � /����������������������� @������ ��5� ����� �� � ���� ��� ����� �������� �������� +1� �� � � ��� � ����� ����������������������������� ����� ������������ ����������������������������AC��/ �� ����-������ � /� ��1�� /���� �������� ������� �� ���� ��������� ��� ��� ����������� � ��� �3�-�� �5� ������� ������� ��� ��� /� ��� ������ � ��� �-����� �� ����� ���� �� ���� ���/ �������� ��� ������ I���/� ��� ����������� �������� ��� ������ �� �������1������������-G� ����������� /��������� � ��� � ����������� ������������� ��� ����� ���������������� ������/ �������� ����/��� �������� ��� ���� ������� �� ����� ���-��F ��� � /� ��1�� /���� �-������ ��������/�� ����� ������������������������ ����������������� � ����-�������������/�-� �� ����������������������������������������������������������@2F��-����/��� ��������������������� ������ ������ ����� �� ����� ���� �������� �/ �� ��� �-������ =����/���� ������ ���� ��� ���� ���� ����������������������/���������������� �������������� �� ����� �� ���� ��������������������5�������������-���/����� ���� ����-�(�����.������� ������������ ���,�(2Q� 5���������$$#,������������������������ �� ������� �������� ����������� ��� ��������������� �����������-�������������� ��������������������� ���� ���� /����������� ����� ���� �� ��K ���� ���� ���� ����������������� ��� ���� ��� �5�� ���� ��� ���� �/ �� ����-������5 ��� ��������� ����� ������ ������ ��� ����� ��� �/��� ���.��� �� �� ������ ������-� ������ �������F ��������������*�����5�(F�*,����������-���������O ����������������������� @2F�� ��� ����� � ���� �������� ���� ���� �� ��� ��K���� ������� ��� ���� �������� ���� F�*� ������ ��G����� �� ������ ����� �������������������@2F������ ���-���

Page 15: Engineering Better Electric Powered Wheelchairs To Enhance Rehabilitative And Assistive Needs Of Disabled And Aged Populations

����������������������� ����������������������������������������������������������������������������������������������� !)

4"%������������)���������'�J������-�� �� �-� �/ �� ��� ����� 4����� ������ ��� ���� ���� ���� �-�� � ���-� ����� ��� ���� ��� � ����� ����� ���� ���� ��� �� ��� ��� ���� ��� ���� ���� �� ��E� ��� � ����������� �� ������/ ��� � ������� � ���� ��� ���� ���� �/ ����� ��� ��/��� ����� (��������� ������,� ��� ����������� ������� �� ��� �� ��� ���� ����� ����� ���� ���� ��� ��� ������� (������� ������,G� :��������� 4���� ������ �/������-� ���� ���� ����� ��� � �� � ��� ���� �� ���� ��� ������� ���� ����.���� ������������/ �� �������������-���������� ����������� ������ ��C ����"%����"'E���

��������������� �C ���"%��8������� ������)��������A��� ��������C ���"'��8������� ������2������A��� ����=���������-� =���������-� � � ��8� � ��-�� ��������� ������ ������ ������ ���� ���� �-� ����-�������� ��� ������ �� �� ��� ���������� � ���� ��� �� ������ �� C ��� "%� ��� � ��� ���� �� ��� �� ��� ��/��� ��� � �� � �-� ���� ��������� �� ���� � �5� �� ��� 8�� ���� �/ �� ��� �-����� �� ���������� ����� ��� ��� ����������������� �������������-������ ���� ���� ���-������ ������������������������ �� ���� � ���� D� � ���� ��� � �� *����F���� � ��� �������� ��� ������ ��K���� �� �� ���� � ��������� � ���� ��� �� ����� ���� � �� ���� �� ��� �� ���������� ����� ���� *����F���� � ����������������������������������/��� ������������� ���(������������,�������� ����������� �������-�������/� � ����������������� ������������ �������� ������ �������� ����8�������-������ �������� ���� ���� � /��� �������� ������������� ���� ��� �-�������-���� ��� ���� �����?8A@7H���������� ������ �� ����7��� ���� ������������� ��������� ��C ���"'����� �� ��� ������������������������������� �������������������������������������� �� �����������������������������������������������������������������5��������� ���������� ���� ��������� �����8�������-�������������� ���� ����� /�������������������������� ����-����������������-���� �������������� �� ���� �����-����������������������������/ �� ���������������� ���-���������� ������ �� ����� ������� �������������������� ������� ���� ����������� ����� I��� ���� ����� ����� �������� ���� ���� �/ �� ������������ :���� ��� ��������� �������������������������������������������� ������������� ����������� ��������� �� ��� ��� ���������� ���� ���� ��� ���� ������� ���� ��� ������� ������ ��� ����������� ��� ���� ���� ���� ���� ������ �������� �������� �������� �/����� ��� ��������������/��� ������������� ������ �� ���� �� ������/��������������/� ������ ���������������� �� ���������� �� C ��� "'� ����� I��� ��� ���� 5�-� ����� ��� ��� ������� ���� �������������-����

2��� ����8���� ���? ���-���

*�@���

8���� ���? ���-���<������

@���

)���� )����

*�

Page 16: Engineering Better Electric Powered Wheelchairs To Enhance Rehabilitative And Assistive Needs Of Disabled And Aged Populations

������������������������!*

� )������������ ��� 2���������� ���<������ ���-�� �� ��� ��� ����

���� �� ���*���������� �-��� ��� ����������� �� ���

?����������������� > ��� H���? ��������/������ = � ���� M� ��� �����4� ���� M� ��� M� ���@�������/ �� ��� H��� > ���2������ ���������. �-� > ��� H����� �� � �-������ ������ H��� > ���

�������7���� ����������������)�����������2������A��� ���=��������� ����������������C ���"&��8������� �������������-�:���� ������2������A������=���������-��7��� ������������ �������(�������,������ ���������/ ������������ �5���� ������������������� ����������������������������������������� ����������������� ����������������� ��������������8�������/ �� ����-����� ������ �������������������� ��������������� ���� ���������������� ����� �� ��� ��������� ��� ���� ���� ��� ���� ������������ ��� �� ����� ������>���/���� ����������������� ���������� ����������������������������� ��������������������������� �������������������������������-���������������������-���������������/� ��������������� ����� ������ ��������F���� ���� ����� �� �� ���� ������ ��� ��� �� ��� � �� ���� �� ����� ������������������������� ���-���/����������H 5�� ���������������������������������� ������������ �� ���� ��� ��� ���������������������-������ ��������������������� ����-����������� � ���-� ����� � �� ���� � �� ���� �� ��� �� P����������� ��� ���� ����� >���/���� ��������������� ����-����������� �������� ��������������� ��� �5�������.���� ��� ������������������������������������ ���������������� �����-������������������������������������������������/��������������������������/���� ���� ��������������������� ������������������� �������� ���� �� ���� ��� ���������� ��� ����� �/ �� ��� ������� ��� �� ��� ���� ������� /������������� ������������ �������� ���� ������/�����������������������������������

2����&�",��������(<� � �,��,�2 �5�(@���� ��,� ,�J�����(8�������,�+,�:����(2���� ����� ��,�#,�J��-�(:���-�� �������,�

)����

Page 17: Engineering Better Electric Powered Wheelchairs To Enhance Rehabilitative And Assistive Needs Of Disabled And Aged Populations

����������������������� ����������������������������������������������������������������������������������������������� !+

'��-�����(7����������� ���R���������?��� �� ���R�� �5,�2�������� �� :� 7� ?�S7�������� ���� ���

*����*@� F����*F� ������F� @�����@�

8���� ����������

�� � � �

'��-������(7����������� ���R�J��-��?��� �� ���R�� �5,�2�������� �� :� 7� ?�S7�������� ���� ���

*����*@� F����*F� ������F� @�����@�

8���� ����������

�� � � �

'��-������(7����������� ���R�:�����?��� �� ���R�� �5,�2�������� �� :� 7� ?�S7�������� ���� ���

*����*@� F����*F� ������F� @�����@�

8���� ����������

�� � � �

'��-������(7����������� ���R�J������?��� �� ���R�� �5,�2�������� �� :� 7� ?�S7�������� ���� ���

*����*@� F����*F� ������F� @�����@�

8���� ����������

�� � � �

����+� ����� ��������������������������/�� ������/ ���� ������������ � ��� ���-������������ ������������ �5����� �� ������ ����)� ����������������� ����� ������4���������� �������� ��������������������������������� ���E�1�C���� ���"����+�����C���� ��������"����+����C���� ��� ����"����+������� C���� ��� +� �� ���� ���� ����� ��� �� ��� ���� � ��4�������� �� ��� �� ������� �� ���� ��������� ������������������4�������8������������� ���������������������������������������������� ����������� ���� �� ������ ������ ������������������ ����/������-��8��� �������������������.� �-������ ������ ��� ��� ���� ���� ���� ����� ���� ���� ���� ���� ����� ��� ���� �������� �� ����

E��?��� �� ����������

E��C����.����E���������� ����

E��C����.����E�����������5�

S��2��� ���� � ���� ���� ������-� ����� �� ���� ������� ��� ���

Page 18: Engineering Better Electric Powered Wheelchairs To Enhance Rehabilitative And Assistive Needs Of Disabled And Aged Populations

������������������������!,

4"(�6� ����������1������0'���1�$���������

$���

��

�����

&

�4�

�����

%������

����

5�����#�

�������

����

�������

����

���-.���

6��

�����-��

$��4�

��-

���

��

�������

����

�--��

�-�7�

8

��� /��:����

8A� 7�<� L� � � L� � L� H��� A����

F82�� 8A� 7�<� L� � L� � � L� H��� A������� /��:�� )�� ��� L� � � L� L� � H��� $�"�7� �5��� )�� ��� L� L� L� � � L� H��� "���J�=� A�� ?��K���� L� � � L� L� � H��� #$1"$$��1J2�� A�� ��� L� � L� � L� � > ��� �$1�#�H���� A�� ��� L� � L� � L� � > ��� $�"1"�A��� A�� ��� L� � L� L� L� � > ��� 1+�8=�� ���� A�� ��� L� � � L� L� � > ��� "1 �@5��� A�� ��� L� � � � L� � > ��� "1 �F 1C � A�� ��� � � L� L� L� L� > ��� *K��F����*��� A�� ��� L� � � � L� � � *K��)F:� A�� ��K?��� L� � L� L� L� � > ��� $���:��������� A�� 7�<� L� � L� L� L� � �/��� "$�����<*� A�� ��� L� L� L� L� L� � �/��� "�AC� �������������5�

A�� 7�<� � L� � � � L� H��� "1�$�

7-�������� MH� ?8� � L� L� � � L� �/��� M� ����)� ���5� MH� ?8� � L� � L� L� � *K�� *K��@�-� / ��� MH� ?8� L� � � L� L� � > ��� M� ����

���� ��@.���������H��� ���?����� � ����-�������8������� ������� ��������� � �� ���� �������������/��� ������ �������-�� ������������ ��������� � ����-�������/���������/��������/�������-���G����� ������������ ��������(8A,��������� ��()�,���� ��� �����(A�,����/ � ����� ����(MH,���������-���� ���-�� �� ��������=�������������� � ��������� �� ��� �������7�������<� � ��(7�<,��������������� ��������������� ������� ���� ������� ������������������������� ����G� ��������� /��(��,�������������/���� �������� ������������������ ������������ /��� ����� ���G� ���? ��������������� /��(?��,������������ ���� ������������� ��������������������� ����� �������� ���������� ���� / ��� ��� ���� ��� � ���� ��������� (��,� ����������� ���� ���� ��� ������ �� ����� ��� � ������ �� �������������������������-��� ��/� �����-���������F �������C ��� �-�(F 1C ,�� ��� ����� J����� 2�� � �� ��� �-����� (�1J2�,�� :��������� ��� A� �� C��4����-�������� *�����5�� ����� ���� ���� ��� ������ �� ��� ��� ��� �� �/���� ������ ������ �� ��� ������ �� �������� �����4����-�(AC,��������������������������� ��� �������� ���������������� �������������� ������������ �� �����/����� �� � �������� ����������AC����������1� ����� ����� !� 5 ������I� (5>I,� ��� ��������� ��� � �����I� (J>I,� �� ������ ��� ��� �� �����/������������5������������������ � ���������� ��������� ���������������� ����� �� ����

Page 19: Engineering Better Electric Powered Wheelchairs To Enhance Rehabilitative And Assistive Needs Of Disabled And Aged Populations

����������������������� ����������������������������������������������������������������������������������������������� !

������� ���4����-� ���- ��� � �������� ����� ��� ���� ��������� �� �� ������� ����� ���� ����������������� � �� ���� �� �������� /��������������������� ���������� ���� �����/ � ����������� ���� ���� ��� ���� ����� ������� � �� ���� �� ���� 8�� �� � ���� ���� �� ��� ��� ���� ��� ��� � AC�������5� �� ������������ ��� ������/������������������ �����:������������ ������ ������������AC��������������5� ������������������������� ��������� � ����-������

�4"4���� ���������1������0'���1��F ��� ���� ���� ��� ������ � ��� �-����� �� ������ �� �� � ��� ��� ��/�� ��� ��� ���� ��.�� / ������������� �������-� �� �/��-� �/ �� ��� ��� �� ��E� ���� ���� ��� ��� ��� � � ���� ��������� � ����-���������������������������� �������� � ���� ���� ��� ������5�������������@��������5������ ��� �����>���/����� ����� ������������������ ������� ������� 4���������/ ���������+��� /����������� /����� ������������������������ ���-��������������� ��E�>����������������� ����� /������.1���������������� �� /��������%�������0�������-��������-���������

��-������� $������#��� $�9� ���� ��(��-������& ��������

=����� ����� /�� > ��� ����� H��� H���2��/ ����� � ���(���4����-,��������� ������������������� ���

C��.1���� > ��� =�� ���=�� ���=�� ��� 2��/ ���� ����� ��������������������������� ���

=�������� �� /�� > ���� ����� =�� ���=�� ��� 2��/ ����������������

>��1������� H��� M��-������ H��� =�� ���

2��/ ���� ����� �����������3���� ��� �� ��� ��� � ����� ���� ������� ��� 871��� �� �������� 4����

����+��7���� �������=���� ����������������� ����>��1������� ��/ ���� ��� ���� �������� ��� ����� �.���� /��� ��� ���� ������� ���� � / �-� ��� ��������� ����� �� ������� ��������� ���� �� �� ���� ����� ��� ����� � I�� ����� ����� ��� ������ � �-� �������� �� �187�������� ������������5���� ���� ���� � / �-� �� �/��������-�����? ������� � � ��� ������� ������� �-���� �- ��� ���� ������� � ���� �� ������ ��� �� ��� ��� �� �� ���� ����� ��� ���� ������� D� �-������ ��� ����� ��� ���>��� ����� � �����A>�� ���>�������� � ������ ��������������������� ���>���� ���� ����� �����E�

����

����

������

���

��

��

��

�������

Page 20: Engineering Better Electric Powered Wheelchairs To Enhance Rehabilitative And Assistive Needs Of Disabled And Aged Populations

������������������������!%

�� ������>�������� � ������� ������>���� ����(������� �������>���M�������M>,��� ��������� �������� �����.����� �-��� ��������� ��������������� �-��� �������������������������������������� ��������� �������� ��� ������ �������������������������� ������������������������ ���������5����� �-����������� �������������������� ������������/�������4�� ������� ���>�������� � ������������������������ ��������� ������ � ������ /���� ��� :� ( �� �� �� ���� ���� @��������5������ �� � ���,� ��� ������� �� �������>���� �������������>���/������D����� � �����������������������

�4"5�7�����������������#1���1�������������/��������������� ������ �����������������-������ �����/ �� ����-��������� ������������ ������E�",�)���� ���������� ��� ���������H7?�� ���-���������� �������������(�������� ��� P������� ����� P������� ������ ��� P������,G� �,� <��� � � ��� ������� ������� ����� ���� ��������� � ��G� ,�<������� /���������������� �������� ����5���������AC��������������5����+,�<������� ���� ��������� ������� �������+�H@?��������������������������� ���������� �����-��������� ���������������������� ��C ���"!���

�C ���"!��</�����:���5�? �����������2�������*/ �� ����-������������������������������ ����� ���������������/ �� ����-����� �� ���������� ��C ����$�8� � ��-��������-� ������� ��������������� �������� �����-��������� ��������� � ����-�������������������������/ �� ����-���������AC������ �����������-�����/� ������ ����������� ������ ���� ��� �� ���� ��� ���� ������-� �������� ���� ���� ��� 8?� ��� ���� ��� ����� AC������ ������<��������AC����� /�����������/ �� ����-��������� /����-������������ ���8?������� ������� ���� ���� ��� ��� 5������ 5�� ���� �������� ���� ����� �� ��������-� ��� � ��� �� ����H ���� H��� ���� ���� ��� 8?� ��� ���� ��� �� $$$"��� ��� �� ���������� ��� ���� AC� ���� /��� ���

����������%���

5�-��#��

������2��

��-��%��-�����:��%��

&���-������2;��

Page 21: Engineering Better Electric Powered Wheelchairs To Enhance Rehabilitative And Assistive Needs Of Disabled And Aged Populations

����������������������� ����������������������������������������������������������������������������������������������� !!

������������������� �K���������������� ����� ���������� ��C ����$��������� ���������������������������������� �� ����� ���("K+�D�+K+,��F �������������� ������������ ��� ������ ������������������������/����������������� ���������������� ����������������������/ �� ������������������������������� ���� ��������� � ����-���������������� �� �� ���H@?������� ���-������ ������������������������������������ �� ������

�C ����$��C�����������J��� ���)����8��������(J)8,�� ���*/ �� ����-�����

�������

*�

�������

��������������

�������

�������

����

*��

����

����

*��

@������������T�

*��

=�����K���������

@������������T�

2�����5������/ ���

� �������� /��T� ����������

H ����H��

?��� �� ���"K+�

?��� �� ����K+�

?��� �� ��� K+�

?��� �� ���+K+�

@������2�������

� �������� /��T�

����

����������H ����H��

=����"K��7�������

F�����������

*/ �2��

Page 22: Engineering Better Electric Powered Wheelchairs To Enhance Rehabilitative And Assistive Needs Of Disabled And Aged Populations

������������������������'&&

��

��������������� ��

C ����"��>������������-���������������/ �� ����-����������� ��������������������5�������� �������������������/ �� ����-����� �� �����������������������F�*����������-����� ��������� �� ��������-���������������/������� �����������������-����������� ����������� ��C ����"�����AC������ ���������� 5�������������������5������������ ����������� ���8?�/ �����+ �!��=>I����4����-���������� �������������� ����������������������+1� ������ ���8?����� /������������AC����� /����������������� ���� ����� ������������-�������������� ���������������� ������ ��� ����������/�-���������������/ �����H7?�� ���-��������������������� �K������� ��� ��������� � ���������� �� ������������� �� ���������-�������� � �������������� ��� ���� �/ �� ��� �-����� � ��� ����� �� ��� ���� ����� ��� ���� �������� �� ���/ ������������ ����������������������������������/ �� ���������

)���� ����������������H7?�� ���-�

7������ = �������������� AC����� /���

? ���� ����H@?�� �� �����

7������

AC����� /��� = ��������������AC������ �����

H@?�����H7?�� ���-�

Page 23: Engineering Better Electric Powered Wheelchairs To Enhance Rehabilitative And Assistive Needs Of Disabled And Aged Populations

����������������������� ����������������������������������������������������������������������������������������������� '&'

5"�)����8���9��������������� �� ������������� �����

5"!�#���� ������������� ����9���������F������ ����������������5������-���-������ ����� ���������� �� ���������������������������������� ������� �� ���� ���������� ��� 3���� ������� �� ����� ��� ���� � ���� (=�H�� �� B��.�������"!!$,������������������� ����������� ����������� �������������������������� ���������� � ���� ��� ���� ������� �� ����� ��� ���-� ���/���� �.���� /�� �� � ��� ��� ��� ���� ��������� ���� ��� ��� ���� ������ � ���� ��� ���� ������� �1�������� ���� ��� � ������ �� / �������������������������/��� �������������������3�����������-��-�������.�������� ������� ��� ����� ���� ��� ���� �� ���� ��� ��� � ��� ��4� ���� �-� ���� ������ 8��� ���-�� ����������� ���������������/�� � � ������������� �� ��� ��������� ��������� ������������� ����� ��� ���-� ��� ���-����������� ����������� �� �� �������-���� � ����>������ ���������� �������-����������/����� ��������������������������-��������/��� ����� .����������������������5����� ����� ������������������ �����-��8���� ���-�����������������������-�������� ����������������������� ��� �� �������������������������������������������������������������� ��������� ����� ����� ��� ����/�� ����� ��� ����� ����������� �� ������ ��� ���� ������� ������������:������-� ��������-������ ������ ������������������������ ���������������5 ������������� ����������������� ����������� ��-������������������ ������ ������������������������������������������ ������ ���������������������������� �����������/��-����������������������� ���� ����� ��� ����� �� ���� �� � ���� ���� ����� ����� �� /��-� � �� ����� ���� ���� ������ �����K����������������-��3�������������� ������� � �����<��� /��-� ��/���� �������� ���� ������� �� ������ �� ���� ����� ��� ��� ��� � ��� � � ��� ��� ����������� �������� ���-� �/�� /��-�� � ���� ������� ��� �.��� ��� ��� ���� ����������� ����������� � ����� ��� ��� ��-� ��� ��� / �-� (7������ ��� ���� "!!+,� � ��� ������� �� � ���� F ������� ���� ����������������� � ���������������� � �� ���������������������/��� ��������������� � ����� I��� ����� ����� ��� ����� ��� ����� ��� �/������� ������ ��������� ��� � ������������-��� �� ��/������� ��� ����������� ���� ���5 ��� �� �� ����� ��� ��� � � �-� ��� ��������� I����������������������� ����������������� ����������� I������������������������������� ��� ���� ������� �� ������ ��� � ��� ��� ��� �� ����� ����� ���� ������� � ������ �-� �.�������� ������ ��� �3���� ���� ������� ��� ����� ��� ���� ����� I��� ����� ����� ��� ���/ ��� � ������������������� � �������������������������� ���������������� I�������������������������/ �������������� ���������������� � � /�����������.��� ������ ������� ����������� ����/��������� ����� ��� ������������

�5"%�#1����� �������: �������9����������������� ��������������#������ ����H����������������� �������� ������������� � ����/� ��-�����������������������������������������������5���������@��/� ����������������������-����������������/������� ����� ������ ������� ��������� ������ ��� ��� � .� ���� 5���� �� �.���� ��� �� � ������� ��� �������� �������� �-������ ��� ���� � I� ���������/�����-������ � �-� �������.������������ ������������ ���/� ��� ����1������ ���� �� ��� �� ���� �������� ��� ������� �� ��� � �-� ��� ���� ���������� ���� (� ���� � ��� ���� �$$$,�� �� �� �� � �������� ��� ����� ��� ���� ��� � ��� �� ����������� �� ������ ��������������������������������� ��� ��������� � ������������������������ �� � ������� �� ������� ���� � ����� ��� ��� �� ����� ��� ���� ������ �������� ���� ������� �1���������� �� / ����� � �� ���� ��� ���� ����� ��� ��� �����-� ���� ���� � ��� ����� ���������/������������ ������ �������E� ",� �� ��/��-��������� � �� ������������ �� ������ ������� ���������������� ���������� � I��� ���� ����5G��,� �� ��� �� �� ���� �� ������������ ������ ��� ����

Page 24: Engineering Better Electric Powered Wheelchairs To Enhance Rehabilitative And Assistive Needs Of Disabled And Aged Populations

������������������������'&(

������� �� ��5�������� �� / �-� �� �� ������� ��� ��� � I�� ���� ����5G� ,� ������ ���� ��� ���������������� ����� ������� � ������ ���� ������ ���� ���/ �� ��� �� ��� ������� ��� ���� ����� ��� �� / ������������ ��������������������� ����� ������� ������������������ �����������/������������ ������ ��� ��������� � �������� �� ����� ��� ��� ��������� �3�������� �����-� ������ ��� ��� ��� � ���-1����� ���/� ������������������� 8����� ������ ����������� ����� ���������������������"&�+9���� �������-��� ������������������)� ������1��� ������3������ �� ��� ���������� ���:�������������� �� � ����� ������������ ��� ��������������������������������� ��������-����������������� ���� ���������� ����-� �.�������� J ������� ��� ��� ������ ���� ���� ������� ��� �� ����������������������-����� ��������� ���������������� ������-��5��������������/�������� �� �� ����� ��������/���������� ��������������� ���������������8����������-����>���������������1������������3����������5������. ����-�"$9�����������-��� ������� ��� ����������-�������� ��� ��� ���-� ��� �3������ ��� ���� ���� �� ���� ��� ��� I������ ��� ��������� ��� ����1�������� � ��� ��� ���� ��������� � ��� ��� ��� ��� �/��� ����� ��� ��������� ����� ��� � � ��������3����� �� �� ����-� �����-� ������� ���� ��� ��� ����1����� �3�������� �� ������ �� ����� � � I ��� ��5� ��������� ��� ���� ����� A � ��� ���� ��������� �� ���� ��� ������� ��� ����������� �-� �� ����� �� "$$9�� �������� ��� ����� ���-� ��� �� ���� �� ���� ���� ���� �� ���������� ��������������������������� ����/�����������������������������������1����� ��������� ������������������������� ��� ���� ����� ����������� ���� � ��� ��� (�$$$,� ������ ������5������������� ���� ������ ��� �� ������� � ��� �������� � �� � ����-� �-� �$9������ ���� ����1����� ����� ��� ������������!$����+#�� ��������������������� I������=����/�����������/� ����������������������� ��� �����-�����������5�����.���� ����8���������������� ���������������������������������������������� ��� ���� � ������� � �� �� ���� ��������� � �� ��� ������� ���� � ������ ����� ���� ��������������������������������� �����������������������������������������1�������. �������� ��� ������ � ������ ��� ����5���� 3� ��� . ���� �� �������������-��������� ����1����� ����� �-���� ���� � ������ �������� ���� ����� �������� ��� ����� ��4� ���� ���� � ���� ��������� ��� ���������� ���� ��� ����� �������� ��� ��� �3������ �� �-������-� � ��� ���� ����1������� ��������� � �� ���� 2�������� ���� ��� ���� ������� �� �� ���� ��� �������-� ��� ����� � ������ ��������� ��� ����� � ����� ������ C��� �.������ �� � ����1����� �� ���/���� ��� ���� ������������� ������ ������������ ����� ����� �����5���� 3� ���� �� ������� ���� ���. ��������� ���1��� ������������ �������������� ��� �� ������� � ����� �� � �5������������� ������� ������/� �����-� ������ ��� �4� ������ ���� ������ ���� ����� ��������� ��� ��������� �� ���� ����1���������� ���� � �� ����� ��� ��� ���� ��� � ��� ��� ��� � ���� ����1����� ������ � ����������-�(7=2,� ����1������ �� ��������� ��� � ���/��� ���� (7*M,� ����1����� ���� ��� � � .��� . �� ������� ����>���/�����������. ��� ��� ������������������������������� � ����������������7=2�����1���������������������� ������-� �������������������������������7*M��������7=2�����1������ ��� �������� ��� ��������� � ��� ��� ��� ��� ���� ���1��� ��� ���3����� �� ��� � �� ��� �� ������������� ���8���� ������-������-������ I�����������7=2�����1������ ���������������������5����3� ������ ����� ���������� ���� ���������/��������������������� � � ��-��-����3����� ����� ���� �������� �� ���� /��� ���-�� =����/���� �� ��� ��� ���/ �� ��� ��� � ��� ���� � � I��� ����� �.���� ��� ���� 5���� 3� ���� ��� ��������� � ��� ��� ��� �� ���� ���-1���� ��������� ������ ��������������� ��� ����7=2�����1���������� ������ ���������� ���� ������� ����� ���������� ��� ��������� �������� ��� ������ ����� �� ��������� �� �� ���� ����F�������������� ������ ���� ������ ����������������� ���������� ��� ��������� ������������ I���

Page 25: Engineering Better Electric Powered Wheelchairs To Enhance Rehabilitative And Assistive Needs Of Disabled And Aged Populations

����������������������� ����������������������������������������������������������������������������������������������� '&)

����1��������������������������/�������������/������ ��������������� � ����������������� �� ������ ���������������� ������ � ����

�5"(�����������������'������)����8���9����������������� I������������������������� ��������������������� �� /��������� � �� /����������� ����� ������������������� ������������ ��/���� ������� ������ ���� ����������� ��������� I�������1����� ����� ������������������ ������������������������������������������������������ ������ ������� ���� �-���� ������� ��� �������� �/������ ����������� ��� ���������������� � � ����������������-� ������������ I������������������� ��������������������������-��� ����/��������� ���������� ��C �����������������������������C �������2�����-��������������� I�������������������?7�������� ������ ����� ��� ����������������� ���� ������� ���� ��� ��� ����� ����� ��� ������� ����� ���������� ��C �������� �� ����������� � � I����������������������/-��� ��������������������� ������� ��������� ������ ���������������������H���������� ��������� ������������� ������������������/ ����������������������������������������1���������������������������� ���� ���������������/������-������������������������������������� ���������� ������� ��� ��� ���� ���� �� /�� �-������ ��� �������� ��� ��� ������ ���� �������� ����������� ����-� ���� ���� ���� ��� ���� � ���� ��/������ ��� �� ��� �� �� ���� �������-���� ���� ��4� ���� �� ���� �� �� /�� ��� ���� � �� /�� ������ ��� ���� � ������ ��� ���������� ����?�� ��������.��� ���������/���� �������������� ������� ��������� ���������� ���������� �����.���� ���� ��������� ������ ���������� ������ 8�� �� ������ ���� ��������� I��� ����� ����������/������������� ������� ������� �������/��������������%���K������������������

)������������ �������� )�K?���� ����E

@.���� ��KA����� ����� H���KA ���� ����E

�� �����K�����

�� ?7� ������� ����� ������ ���

�� ?7� ������� �����������.���� ����

C�������� ������

H��� ����������� ��� �������/��� ������� ��� ��� ��� ��� � ��� ��� ��

2 /��� �� ��� ���� ����� �� ������ ���

Page 26: Engineering Better Electric Powered Wheelchairs To Enhance Rehabilitative And Assistive Needs Of Disabled And Aged Populations

������������������������'&*

����.�������������������. �������������� $����� �������������������� � �������������"&����� C��� ���� ���� ������� ���� ���� ����� ����� �������� ��� �� ��� ��. ��������� ��� !$���������� �������������� I��� ����� ����� �-����� �� �������� ��� �-� �� �.������ ?7� �����������-���

7���������� ?���� �� ����

7��������-����� �� 3�-�� �5� ��� �������� ���� ���� ���� ��� � ������/������� �-���/ ��� ���� �������� �� �5� ��� ���� ������ � ����� �������� �����5������

A��� ���� ��� � ������ /����������� ���

?7����������������.��� ����������� ���� ���� ������� � ������/������������������������

=�/�������� =�/���������������������K���1������������/�������� ������� ������� ������� ����F���������������������������������1������������������ ���-����������������� ������� ������

�������� �������/������������ I��������������������������������� �� ���������������� ������� �K������������������������������� �� /�����������������.�� ���������������C ����-��������������������������������������.����� ������������� ��������������� �������������������������������� ��C ���� �������������������� �-��������� �K���������������������� �������-�� �����K����������� �� ��������� ���/ �����/���������� � �������������������-���� ���� �������������� �-��� ������������ �������������� ���� /�������� ���������������������� �������� ���F ������������ I������������������������������������ �� �������������� �����������������������������������4� ����/��-������ � �������������������������������������<�������������������� �� ���� ��� ��� ���� ����� ������ ��K���� ��� �3���� ���� ������� ��� �� ��� ����� ����� ���-� �������� ��C ����+����C ����#�������� /��-������ ��� �K������������������ � ������

� � ��������������������������������������

C ���� ��=���� I������������������ ���-���� � ���

C ��� �+�� =���� I��� ����� ������������ ���������3��������

C ��� �#�� =���� I��� ����� ������������������3��������

Page 27: Engineering Better Electric Powered Wheelchairs To Enhance Rehabilitative And Assistive Needs Of Disabled And Aged Populations

����������������������� ����������������������������������������������������������������������������������������������� '&+

�������������������������� ����

�>/ ��������������������� I���������������������������3����� �K����� �� ������ � ����������������� �� ��� ���� ����� ����������� ���� � ��� ���� ���. � � �-� �� �3��� ��� ���� ����� �������� � ������������� ���-��� �����������3�-�� �5� ������K������������K� ������������������������� ����������� ������� ����������������������:-��� ����������������/��� ��������������� ��� ����� ��� ��� �������� 5�� ���� �� �.������ �� ���� ����� ��� ����� ������ ��K���� ��� �������������������������������������������� ��� �������������������������� ��������������5�������������������� � ����� ���������� ��C ����+����C ����#��<���������������� ��������� �� /����������������� I���������������������� �����������/ ������������ � �� /���.��� �����������������������/����� ������������������ ����� ����� ��������������-����- ��� ���� � ������� ���� ������� �������� ������-G��������� ���� ����� ����� �����/�������������(����C ����#,������������������� ������������ ������-�(����C ���%,��� �� ��������-����� ��� ���� �������� �� �5�� ������� �����5���� ������ /��-� ��� ���-� � ������� ������ ������� � ����-������������� ������� �������������� ���� ����� ����� �������������������������������� �������������������/ �������.��� � ����3����� 5���-������-���������� ������������������� ����� ��������-� ��� ���� ������ ��� ������� � �� ��� ������������������������/��-���

�$"�+�� � ������

�������������� ������������������� ������������������������������ ���������������� ����� ��� ������ ��� � ������ ������� ���� ��� ������� �1��������� @����� �1��������������� �� �� /��-� �/������� ����� ������� � ��� ����� ������ ��� ������ �.���� �-� �� ������� ������� @2F�� ���/ ��� �.�������� ����� ���� ��� � �-� ��� �������� ����������� ��� ���������������� ����>���/������������ ��� ��/����-� �� ������-� ���� �� � � ���������������� ������� ������/��� ����@2F�� ������������� ����/ ������������� ������� ��� ���������� ������ ��������� ��� ����� ���� ��� �������-� ���� ��� � ������������������������������������������ /���������������� �-���5���-��������/����������� ��������� ����������� �������������������/� ��1�� /���������� �1��������������� ���4� ������ ��� ������������ �/ �� ��� �-�������������� ������� ������� ������5� ��� ��������� I��� ����� ����� ��� ����� ����� ����� @.��� ������ �������� ��� ���� �/�� /�� � ��� ����

C ��� �%�� 8������� ��� ��� ���� � �� ��� �.��� ���(��� �� /������,��������������������������������������

C ����'��8������� ��������5 ����.��� ���(A��� � �� /������,�

Page 28: Engineering Better Electric Powered Wheelchairs To Enhance Rehabilitative And Assistive Needs Of Disabled And Aged Populations

������������������������'&,

����� �������������� ���� ����������@2F������������������� � �� /������� �� /���������������� ���������������������

�;"�� 3��������1������

����������������� 5������5����������������3�������5�����=���?/ �������=��0 �I����� ��=�� ���� ���� =��� >���� F�� ��� =�� 2� � H ��� ���� ��� ��������� �����/ ���� �-� ����� ���2�����������3 �������2������2���������0 �. ��L������� �����5���������.���������������� ���2�����������3 �������2�������� ������������ ����/ �� ���������������

�<"������� ����

� ���� �A���>�-�������?�������0��B�H������=��(�$$$,��: ������ �����-� ��������������������� ��� ����� ��� ������� ��E� ����� ���� �������� � ���/��� ���� ��� �����������-� �������������� �������������� �!���������������� �����M����&�� 8������"������"+$1"+&�

:����� 0������������A��B�>�������A�� (�$$�,���C�-������:���� ��� ����M�� ������" ������������ �#� $� ����%&������&���� '��� (� �����������!!D"$"��

7����3�C���J�3�M���>�� � �O��B�:��������F��(�$$%,����*/ �� ����-���������M ����-�8�� ���� 2������ ���� ���� �������� ����� ���� �� ���� &��������� ��� )���& �����*�)�+,-.�����������8��-�

7���� A�L��� 7���� H�� J��� B� 7���� H�� (�$$$,�� �-����� ?�� ��� 7��� ���� ��� ���� ? � ���F������ ��7���������������� ���������������&�� �������� �������M����+'��*���+������&!&1!$'�

7��� ����� ��� ��� ��� 8������ (7�8,� (�$$%,�� A������ ��� ���� ��� ��� 2����� ���� C /�1����=��������� )����� � �� +���&���� /����������0 1�&� ��� ��� �� *)+1�.��� �������

7������A���������������H���M�� �5���?��2������� �������0���>� ����("!!+,��=����������� ��8�<1�*�8KA@�*���� ���� ���� ����.��� ������" ��������������%234��*��/ �����*������ �+1 �%�

7������ A���� ("!!&,�� F������ ��E� �� J� ��� ��� ������ ��� ��� 7��� ���� ���� �15 /����)������"&!��� � ���*������5�

7������ A���� B� � 7�� ("!!&,�� C�� � � �-� ��� ��-������ ����� ��� ���� ������ �� ��������������� ���� " ��������� �� � � 6,� %��&�� ���� �������� +���� ���� �� � � ����������� �����)��������������������������M����#��*���#��������%"1��% �

7������A�����F ����H��=���0�����?������A���������A��*��B������0��C��(�$$$,��C��������� ���7������� ���� @����� �� 2������� F������ ��0 ���� � ���������� �� +��� �� ���������� ��������M����&��*���"������""�1""'�

7������ A���� B� 7������ A�� (�$$ ,�� ������ ��� 8������ �� F������� =�� � �-� �������� ����A��� �/��� C�����-� #�� �$$+�� ����� ����EKK����������������K �������K�����9�$F��5����K2����KF@:9�$19�$�����U8��UF79�$(7�����,�����

7������A�����:�� �����=�H���������?��=���? ���?���J������������I���=���C �I��������J���7������ A��� ������������B�7��� ���?�=�� (�$$%,�� @�� ���� ��� :������F������ ��� ���@������ 7����� �-� 2�� � �� ���� ���� � ���������� �� ��& �� ������� ����� �!���������������� �����M����"+��*���+������+ &1+##�

Page 29: Engineering Better Electric Powered Wheelchairs To Enhance Rehabilitative And Assistive Needs Of Disabled And Aged Populations

����������������������� ����������������������������������������������������������������������������������������������� '&

7������A�����? � ����:�@���:������:���H�2���� �@���? ���?���� ������A���J� �����J���F���>�� (�$$&,�� �� �������� /�� ��� ����� ����� ��/ ���� ��� ��/ ��������� �� ��� ������� � �� ����)������������� ���7" �������M���� $��*���"$������" &'1" !&�

? � ���:�@���������?�=���7������A�����C �I���������J���:�� �����=��H��B�:��������F��(�$$',��C�����7������������� ���F� ���?� / ���@����� ��2�������F������ ���F ���8������ �� ���=�/�����1���� ��� 0�-�� �5��� ���� � ���������� 8� ��& �� �������%���� �!���������������� ���0�M����"#��*���"������"++1"#$�

? ��� ?�� B� 7������ A�� ��� (�$$#,�� @����� �1�������� ������� ���� ���� +��� �� �������)���9�����M�����#��*������������1 +�

8��� ��������2��� ����� ������ �����-�=�������(�$$#,��8��������<����������A����� ����������@�����-��������&����"&!���%���� �:����=���������

�������� 0��� 0-����� ��� A�����5���� M��� ?�� ./ ��� ��� B� =��� ����� ��� A�� (�$$%,����� ���������� H��� 7���� F������ �� ���� @�����-� ��� ? ������ 2����������� ��������+���� ���������� ���������%&��������*�+�%6,,-.������"$+1"$&�

0 �� ���� A��� 2�� ��5 � 2��� J�3� M��� 7����3� C�� B� :��������F�� (�$$ ,�� ��=������ ����?��� A��5�� ��� 2������� 7������ ��� �� 2������ �� */ �� ��� �-������ ����� ����������8����� &���������%��)���& �������M����#���*��"�������$!1�"#�

0�����?������7������A���������� �������B�? J �/ ���=��("!!&,��2�������F������ ��?� / ���2���������� )� ��� C����1� ��� 2�� � ��1���� ��� 0�-�� �5���" ��������� �� � � ����64� %��&���� � �������������� ���+���� ����0����" $D" ��

H� ��� H��� �� � ���� <� � 7��� B� C ���� *�� (�$$#,�� ?�/��������� ��� �� 8������ J2�1����� �����2�� � �� ��� �-����� ���� =�� ��� ��� >��� *�����5� (=�*@,�� )�++;�+8� 6,,<��=�-� �

H� �C�������5� ��2�0���=��������4���H�����=�= �5����=�:���H������=������������C���>����������� �� 8��� >���� �=��� L ��=�� B� L �� L�� (�$$#,�� ?�� ��� ��� � � ������� �� ������������ ���������5�� ����-�����1�����*/=�����.��� ����������� ���������������� &������������)���& �������M����#+��8������%������� +�1� #&�

=�H�� �� 7���� B� �.������ 2�� ("!!$,�� F������ �� �������E� �� �/��/ ���� ��& ��� ���� �!�������������� � 7/������������M���������������"$$1"$!�

=�� ���?��B�: � � �A��(�$$',��8������*/ �� ���� ���= � ���8��������������" ����������4� #� $� �� "����������0 ���������� ��� +���&�������� *#"�+ ,=.�� ���� "+"D"++��8@@@�2�����

* �����2��("!!%,��8������ ����� �� /����������� ��E������������� ������������������ � � � ����)������������� ���7� �������M����"&��*��� ������"! 1�$��

<�5�� � =�� ��� B� >�� >�� (�$$&,�� =-������� �� ����� M ����� 0�-�� �5� ���� ��� ��� @����� ��2������� F������ ��� �������� ���� �������� +���� ���� �� ����������� ��!��� ���������������� '+1� '!��* ����C�����

2Q� 5� J��� :��5 Q� ��� B� :��Q5�� :�� (�$$#,�� M� ��� <������� 8����� �����F������ �� D� M<87���������� ���������������&������&�� �������� �����*����.������"��"1"��%�

2�������*������������*��B�������J��?�� (�$$%,��2����H ���2�� � �� ��E���2��� ������1A���1H�/��� 8������ H��� ��� �-����� ���� ?����� �� )���� " ��������� �� >� ���� ��������+���� ������!�?&���&�+���&���������++"1+#&��7� ���� ��)���

������� ��� :��� ������� 2�� A��� A��������� =�� H��� C���5��� 7�� 2��� J�-� ?�� A��� = ��� ?�� ���@�� ��I�7���=-� �?���8��4���=��B�2��5���5 �=�����("!!$,�2�):<�1���M� ��17���������� F������ �� C��� ��� >�� ������� " ��������� �� � � @@ � )��'����������&���+� �&�������������0�M�����������%%!�D�%'��

Page 30: Engineering Better Electric Powered Wheelchairs To Enhance Rehabilitative And Assistive Needs Of Disabled And Aged Populations

������������������������'&%

)� ���� *� ���� (�$$#,�� F����� 2����� ��� 2��������� ��� �$$+� A�/ � ���� /��� ����� �������������������%���� �*"��&������/�������.��*������5�

)�� �������3 �0���F5 ����������5���������0�������C��B�= I������(�$$#,��@/��� ������2�� � �� ���������-���������2������ ��*/ �� ����-���������+�� ���+���&�A��M����@&&1:������&+&1�&##�