UConn Engineering Seniors construisant une meilleure rampe

Dec 06, 2023

27 avril 2023 | Jaclyn indemnité de départ

"Chaque fois que j'appelais sur une rampe, je disais qu'il y avait un problème pour obtenir des rampes. Ce que j'ai entendu, c'est "Ouais, n'est-ce pas là?"

Les étudiants en génie mécanique d'UConn, de gauche à droite, Leila Awad, Kaley Luk, Eddy Ramos et Patrick Miconi travaillent sur le prototype de leur projet pour la journée de démonstration de conception senior - une rampe d'accessibilité abordable, conforme à l'ADA, produite de manière durable et facile à assembler - dans la zone d'innovation de la tour de résidence Peter J. Werth le 14 avril 2023. (Sydney Herdle/UConn Photo)

Eddy Ramos est profondément intéressé par la conception et la fabrication.

Kaley Luk est un éco-capitaine passionné par la durabilité.

Patrick Miconi aime travailler de ses mains.

Et Leila Awad espère un jour travailler dans la gestion de projet.

Ces quatre seniors UConn, qui travaillent tous à l'obtention d'un diplôme de l'UConn School of Engineering en mai, ne se connaissaient pas vraiment lorsqu'ils ont été choisis pour travailler en équipe sur leur projet de conception senior au semestre d'automne 2022.

Mais la tâche qu'ils ont été chargés d'accomplir pour leur premier cycle était celle qu'ils voulaient tous - et la plupart du reste de leurs camarades de classe en génie mécanique - : le projet de rampe.

"C'était le numéro un pour tout le monde", explique Luk.

"C'était en fait le meilleur projet que notre classe de design senior voulait", confirme Awad.

Senior Design est une caractéristique des programmes de premier cycle de l'École d'ingénierie. Le cours de deux semestres, une exigence d'obtention du diplôme, engage les étudiants en équipes qui travaillent pour résoudre des problèmes d'ingénierie réels pour l'industrie et les sponsors privés.

Les étudiants apprennent et expérimentent l'importance des horaires, de la communication, des contraintes budgétaires, de la définition d'objectifs, des livrables, des attentes des clients et de la résolution de problèmes - comme le problème de savoir comment construire une meilleure rampe d'accessibilité abordable, durable et modulaire.

Le projet

Bill Wiggin en sait beaucoup sur la résolution de problèmes. Il a fait des choses intéressantes dans sa vie : conseiller des politiciens et des pasteurs du Connecticut, créer et vendre des entreprises, identifier des problèmes et trouver des solutions.

"Je n'ai jamais été traditionnel", dit-il. "J'ai toujours été unique dans ce que j'ai fait, pour le meilleur ou pour le pire."

Il y a quelques années, après que Wiggin a reçu un diagnostic de cancer, un de ses proches est devenu handicapé. Dans leur intérêt à tous les deux, Wiggin a commencé à réfléchir à leurs éventuels besoins futurs en matière de mobilité et a commencé à prendre des dispositions pour l'aide et l'accessibilité à domicile.

Mais même avec une vie de relations et une familiarité avec le fonctionnement du gouvernement de l'État bien supérieure à la plupart des habitants moyens du Connecticut, un problème persistant l'énervait : comment obtenir une rampe.

"L'idée primordiale des soins de santé dans le Connecticut est de garder les gens chez eux aussi longtemps que possible", a déclaré Wiggin. "Eh bien, il me semble que la première considération devrait être, peuvent-ils entrer chez eux? Ils ont tous ces processus dans l'État du Connecticut - processus administratifs, demandes - des chemins clairs vers toutes sortes de décisions de toutes sortes, jusqu'aux balustrades de la baignoire et toutes ces choses qui sont clairement indiquées sur les demandes et que vous pouvez facilement obtenir. Il n'y a pas de chemin clair pour obtenir une rampe. "

Une recherche rapide sur Internet propose des dizaines d'entreprises privées vendant différents styles de fauteuils roulants et de rampes d'accessibilité, mais en obtenir une n'est pas toujours aussi simple.

"J'ai appelé pour dire que j'avais besoin d'une balustrade dans ma salle de bain. Vous savez quelle a été la réponse ? 'OK. Remplissez ceci, signez cela. Peu importe. Vous l'avez compris'", explique Wiggin. "Chaque fois que j'appelais sur une rampe, je disais qu'il y avait un problème pour obtenir des rampes. Ce que j'ai entendu, c'est:" Ouais, c'est pas là? ""

Certaines rampes sur le marché sont portables et certaines sont destinées à être installées dans un emplacement extérieur permanent, comme l'entrée d'une maison. La plupart des rampes permanentes sont en aluminium, qui sont compliquées à construire, ou en bois, qui se dégradera dans le climat du Connecticut et nécessitera des réparations au fil du temps.

Les rampes permanentes peuvent coûter des milliers de dollars, et la plupart sont complexes à construire, nécessitant une installation professionnelle en plus de leur prix d'achat. Pour les personnes ayant des factures médicales élevées, une mobilité limitée ou un revenu fixe, faire installer une rampe à leur domicile peut être un défi unique.

"Si vous allez sur le site Web du Connecticut et que vous cherchez à vous offrir une rampe, cela vous enverra vers plusieurs organisations à but non lucratif", déclare Edith Barrett, professeur émérite à la School of Public Policy de l'UConn. "J'ai parlé à plusieurs d'entre eux, et ils vous accorderont des prêts à faible taux d'intérêt, mais ils ne donnent pas de rampes gratuitement. Seulement si vous êtes un vétéran, et Medicare en paiera une partie, mais ils ne paieront pas beaucoup. Pour les personnes qui sont sur le point de ne pas se qualifier, s'ils doivent mettre mille dollars pour une rampe, c'est beaucoup d'argent. "

Barrett a rencontré Wiggin en 2021 lorsqu'il a audité une classe qu'elle enseignait sur la politique sociale à UConn Hartford. Ils ont parlé de son dilemme de rampe et de la façon dont il envisageait à l'époque d'approcher l'Assemblée générale du Connecticut pour essayer de créer une nouvelle politique qui offrirait de plus grandes options aux personnes essayant d'obtenir des rampes d'accessibilité.

"C'est comme ça que tout a commencé, et c'est comme ça que je me suis impliqué", dit Barrett. "Voyons si nous ne pouvons pas aller à la législature et faire créer une politique où la législature de l'État aidera les personnes à faible revenu à se permettre des rampes."

Mais ce qui a commencé comme une simple conversation sur la politique a pris sa propre vie depuis ces premières conversations.

"Nous avons commencé à parler de l'abordabilité des rampes, en général", dit-elle, "et nous avons commencé à faire un remue-méninges. J'ai dit, vous savez, ces terrains de jeux pour enfants qui sont faits de plastiques à haute densité? Je me demande si nous pourrions faire une rampe pour fauteuils roulants en plastique à haute densité. Ensuite, ce serait recyclable, ce serait recyclé, ce serait durable et ça pourrait être abordable. nous avons emmené les étudiants à UConn."

Le livrable

Barrett et Wiggin ont présenté leur idée de rampe en plastique recyclé aux responsables de la faculté de conception senior du génie mécanique à l'été 2022. Le projet a été accepté dans le programme - il est soutenu par le Collège des arts libéraux et des sciences, par le biais du fonds de développement du corps professoral de Barrett - et l'équipe étudiante a été affectée et s'est mise au travail à l'automne.

"Notre objectif est de concevoir et de créer un prototype de rampe d'accessibilité abordable et modulaire, tout en mettant l'accent sur la construction à partir de matériaux recyclés", explique Ramos.

La conception devait également respecter les exigences de rampe spécifiées dans la loi fédérale américaine sur les personnes handicapées, ou ADA, qui définit les exigences appropriées en matière de pente, d'élévation, de largeur, de longueur, de bord, de main courante et d'atterrissage pour les rampes.

Ils ont passé le semestre d'automne à rechercher des rampes existantes et à commencer leur conception modulaire initiale, chaque membre de l'équipe contribuant et collaborant à la conception elle-même, mais s'appuyant également sur ses propres forces.

Awad a aidé à organiser des réunions et à maintenir l'équipe sur la bonne voie tout en contribuant à la conception et au travail sur une analyse par éléments finis, ou FEA, pour le projet, qui est utilisée pour analyser comment une conception réagit dans des conditions réelles face à des problèmes tels que le chauffage et le refroidissement, les vibrations, le support structurel et le débit d'eau.

"Chacun apporte sa propre expertise au groupe", dit-elle.

Luk, qui se soucie profondément de la durabilité, s'est concentré sur la façon dont leur projet pourrait être meilleur pour l'environnement que d'autres options de rampe. Elle s'intéresse également à la conception et a contribué au concept final des mains courantes de la rampe, et elle est devenue la personne de référence de l'équipe en matière de conformité aux exigences de l'ADA.

"Je rebondis là où on a besoin de moi", dit Luk. "Je garde une trace de l'ADA. Nous avons presque fait une grosse erreur avec l'atterrissage. J'ai remarqué que la taille semblait un peu fausse, et il s'est avéré qu'elle allait presque être trop petite. Heureusement, c'est quelque chose que nous avons attrapé."

Alors que Miconi et Ramos travaillaient initialement tous les deux sur la modélisation du concept de conception de l'équipe, Ramos a pris les devants au fur et à mesure que le projet progressait des réflexions initiales à l'optimisation réelle de leur concept.

"Il est beaucoup plus difficile de faire des choses très basiques que les gens ne pourraient l'imaginer", déclare Ramos. "Au moins à première vue, les formes de notre conception semblent très simples. Elles ne sont pas incroyablement complexes. Nous ne construisons pas un moteur d'avion ici, vous n'avez donc pas un tas de splines différentes et de géométries complexes. Mais c'est toujours difficile à construire, puis à assembler, puis à optimiser à partir de ce moment, puis à remodeler, reconstruire et réassembler."

Miconi, qui a de l'expérience dans le travail du métal et la construction, a assumé le rôle principal dans la construction du prototype physique à l'échelle 3 de l'équipe. Le projet est également profondément personnel pour Miconi, qui a vécu avec un handicap dans son enfance.

« Je suis passé d'un fauteuil roulant à une marchette, des béquilles aux orthèses pour les jambes », dit-il, « et pendant que j'étais handicapé et dans mon fauteuil roulant, j'avais l'impression que je ne pouvais pas être aussi indépendant que je le voulais parce que j'avais besoin de beaucoup d'aide. J'ai eu tellement de chance que mes parents aient toujours pu me soutenir quand j'avais besoin d'aide physique, mais tout le monde n'en a pas et les rampes coûtent cher.

"Donc, c'est une raison très personnelle pour laquelle je veux que ces produits soient moins chers. Même si c'est une chose temporaire pour les gens, comme c'était le cas pour moi, heureusement, c'est quelque chose que les gens peuvent se permettre pour l'assurance de la qualité de vie."

À l'automne, l'équipe a également commencé à rechercher et à trouver des options de matériaux, ce qui s'est avéré difficile car les problèmes de chaîne d'approvisionnement à la fin de 2022 ont rendu plus difficile la commande de bois de polyéthylène haute densité recyclé, ou HDPE, qu'ils espéraient utiliser. Ils ont finalement opté pour l'utilisation d'un bois de fibre de verre HDPE durable fabriqué à partir de cruches à lait et de contenants de détergent à lessive recyclés comme matériau principal.

Leur conception finale repose sur un angle en aluminium qui agit comme un cadre pour supporter les poutres et les sections de main courante, qui sont conçues pour être interchangeables et optimisées pour utiliser de simples boulons pour relier les pièces ensemble. L'universalité des pièces facilite non seulement la fabrication, expliquent les étudiants, mais elle permet également de garantir que la rampe peut être personnalisée pour s'adapter à la maison, à la porte et à la cour de chaque personne.

"Cela fait partie de l'aspect de la modularité", explique Ramos. "Nous voulons que vous puissiez dire, eh bien, je ne peux pas aller à droite, car la configuration de ma maison ne le permet pas. J'ai besoin de franchir une sorte d'obstacle - peut-être que j'ai un arbre sur le chemin - et je veux pouvoir aller à gauche, ou je dois aller tout droit, dans ce scénario. Vous pouvez le faire. Vous commenceriez simplement à connecter vos autres sections de course dans la configuration dont vous pourriez avoir besoin, et vous le feriez pièce par pièce, en connectant chaque section à une autre section. "

"La dernière façon que je proposerais aux sponsors sur la façon dont ils devraient réellement vendre notre conception de rampe d'accessibilité est qu'ils la vendraient par section, par opposition à un kit complet de rampe d'accessibilité", ajoute Awad, "parce que chaque maison est très unique."

De plus, chaque pièce individuelle de la rampe pèse moins de 30 livres - une autre exigence importante de la conception.

"L'un des principaux objectifs de notre assemblée est que, peut-être qu'ils ne peuvent pas le monter eux-mêmes, mais ils peuvent embaucher le lycéen d'à côté", explique Miconi. "C'est un design de niveau Ikea, donc il peut être assemblé assez facilement."

L'avenir

Les élèves-ingénieurs présenteront leur projet aux côtés d'autres équipes seniors de conception le 28 avril lors de la journée annuelle de démonstration de l'École d'ingénieurs. Alors qu'ils ont rencontré Barrett et Wiggin au sujet de leurs progrès toutes les quelques semaines tout au long de ces deux semestres, Demo Day marquera la première fois que les sponsors du projet pourront voir le prototype réel en personne.

"Je pense qu'ils ont vraiment pris à cœur toutes les choses que nous avons dites, que nous voulons que ce soit quelque chose que vous ou moi pourrions assembler - quiconque pourrait assembler un bureau Ikea peut assembler cette rampe", déclare Barrett. "Nous voulons que les pièces ne soient pas très lourdes, alors ils y ont prêté attention. Nous voulons autant de matériaux recyclés que possible, alors ils y ont prêté attention."

Pour Wiggin, travailler avec les étudiants a été "plus que merveilleux".

"C'est énergisant", dit-il. "Ça donne la vie. C'est comme un coup de pouce. Leur désir de faire le bien, de changer le monde pour le mieux, et que je participe à leur donner cette opportunité, la vie ne va pas mieux que ça. Ce n'est vraiment pas le cas."

Pour Wiggin et Barrett, Demo Day marque également une autre étape dans le processus visant à rendre les rampes plus accessibles et abordables pour les résidents du Connecticut qui en ont besoin. Ils envisagent toujours de prendre leur initiative devant la législature de l'État et lancent une organisation à but non lucratif 501 (c) (3), appelée The Earth Friendly Project, à travers laquelle ils espèrent tirer parti des partenariats public-privé pour aider à fournir des rampes à ceux qui en ont besoin, mais aussi pour aider à concrétiser la rampe conçue par les étudiants UConn – qu'ils appellent Eco Entry.

"Nous n'avons jamais voulu que ce soit entrepreneurial", déclare Barrett. "Ce n'est jamais ce que nous avions l'intention de faire. Notre intention a toujours été de rendre les rampes accessibles aux personnes à faible revenu", ce qui est logique du point de vue des politiques publiques.

"Il est dans l'intérêt de l'État d'aider les gens à rester chez eux", dit-elle. « C'est plus abordable pour les gens de pouvoir rester chez eux. Pas besoin d'aller en soins infirmiers. Pas besoin d'aller dans des soins d'aide à la vie autonome. Plus longtemps ils peuvent rester chez eux, moins c'est cher pour tout le monde, et meilleure est la qualité de vie pour les individus.

"Nous voulons être complètement différents", déclare Wiggin. "Nous devons être différents pour ramener cela à la maison. Je veux reconceptualiser le processus de distribution - je veux reconceptualiser à tous les niveaux. Je veux reconceptualiser complètement le dernier kilomètre, car je ne pense pas qu'il y en ait un à ce sujet. Je veux le construire et je veux reconceptualiser la façon dont une rampe est conçue. "

Bien que les quatre membres de l'équipe d'étudiants ne se voient pas lancer une entreprise ou commencer à fabriquer eux-mêmes leur conception de rampe, ils espèrent que leur travail sera un point de départ pour une future équipe de conception senior pour optimiser encore plus - ou pour Wiggin et Barrett pour faire passer leur conception existante au niveau supérieur.

"Je sais qu'un gros problème pour les personnes handicapées est l'indépendance", déclare Miconi. "Souvent, ils ont l'impression qu'en raison de leur handicap, leur indépendance leur a, dans une certaine mesure, été retirée. Nous voulons que cette rampe garantisse qu'au moins pour certains aspects de leur vie qui sont touchés par leur handicap, ils conservent cette indépendance."

Mais ils ont tous convenu que l'expérience de l'équipe - du travail en équipe à la résolution de problèmes en passant par l'intégration de la durabilité dans leur modélisation - les a aidés à se préparer à la prochaine étape de leur vie, alors qu'ils attendent avec impatience d'obtenir leur diplôme et d'entrer dans le monde en tant que nouvelle génération d'ingénieurs en mécanique.

"L'une des choses que j'ai acquises grâce à Senior Design est la capacité de rebondir dans le sens où, lorsque je rencontre un problème, je suis maintenant capable de penser que ce problème n'est pas la fin", déclare Awad. "Il peut y avoir des solutions. Cela nous donne déjà une longueur d'avance sur la façon de penser dans un état d'esprit d'ingénierie."

Les portes s'ouvriront pour la journée de démonstration de conception senior 2023 de l'École d'ingénierie à 13 h 00 le vendredi 28 avril au pavillon Gampel à Storrs. Pour plus d'informations, sur Demo Day et sur Senior Design à UConn, visitez seniordesignday.engr.uconn.edu.

Pour plus d'informations sur The Earth Friendly Project et ses rampes d'accès écologiques, contactez Bill Wiggin à [email protected].