در دهه اخیر توجه زیادی به فعالیت های ورزشی به ویژه در افراد ناتوان معطوف شده است. به منظور ایجاد سهولت در حرکات ورزشی تجهیزات زیادی طراحی شده اند که هدف اصلی طراحی این دستگاه ها این است که عملکرد ورزشکاران را با توجه به ناتوانایی هایی که دارند افزایش یابد و شرایط راحتی برای ادامه فعالیت آن ها فراهم کند.
در میان فعالیت های ورزشی برای معلولین بسکتبال نخستین ورزشی بود که مورد استقبال قرار گرفت. تمام افرادی که توانایی کنترل اندام بالا تنه را دارند می توانند این ورزش را به راحتی دنبال کنند. در اروپا فدراسیون بسکتبال با ویلچر (IWBF) دارای ۵۱۶۰ ورزشکار و ۵۰۰ تیم حرفه ای است. در ایتالیا نیز ۳۸۰ ورزشکار حرفه ای در ۱۶ تیم مشغول فعالیت در این رشته ورزشی جذاب هستند. از آنجا که درجات ناتوانی افراد متفاوت است، این افراد ابتدا تحت یک کمیته نظارت پزشکی قرار می گیرند تا میزان ناتوانی آن ها از ۱ (زیاد) تا ۵/۴ (کم) تعیین شود.
ضریب ناتوانی برای هر فرد محاسبه می شود و اگر این افراد بخواهند در غالب یک تیم بسکتبال فعالیت کنند مجموع ناتوانی این افراد در نظر گرفته می شود که این مقدار نباید از ۱۴ تجاوز کند. در طراحی ویلچرها باید به این نکته توجه شود که استراحت گاه پاها نباید بیش از ۱ سانتی متر از زمین فاصله داشته باشد و باید دارای شیب نرم و اندکی باشد. به منظور کاهش ریسک واژگون شدن ویلچر، دو یا یکی از چرخ ها باید ۲ سانتی متر از سطح زمین فاصله داشته باشند. سطح نشیمنگاه نیز نباید بیش از ۵۳ سانتی متر از زمین فاصله داشته باشد (در بالاترین سطح).
اجزاء اصلی یک ویلچر که برای بازی بسکتبال مورد استفاده قرار می گیرد شامل فریم، محور چرخ برای متمایل شدن به جهات مختلف، دو چرخ بزرگ، چرخ های جلو، استراحت گاه پا، پشتی است. به منظور شبیه سازی رفتار دینامیک سیستم می توان سیستم را توسط یک فرد مجازی مورد بررسی قرار داد. واکنش ها و عکس العمل های ایجاد شده بین این فرد و دستگاه برای طراحی دقیق چنین ویلچرهایی باید با دقت مورد بررسی قرار گیرند. دینامیک ویلچر را می توان به دو بخش تقسیم کرد، نیروی مماسی که چرخ ها ایجاد می کنند تا به سمت جلو حرکت کنند و نیروی شعاعی. اگر چه نیروی شعاعی کمتر مورد استفاده قرار می گیرد، نمی توان از آن صرفنظر کرد زیرا امکان انجام حرکات ارگونومیک اندام بالا تنه را فراهم می کند.
در ویلچرهای مخصوص بسکتبال سه گروه بازیکن وجود دارد که بر اساس توانایی هایی که در بدن آن ها وجود دارد به این گروه ها تقسیم بندی شده اند. گروه سوم بر روی عضلات خود کنترل دارند. گروه دوم بر عضلات بازو، کتف و عضلات بدنه خود کنترل دارند و بر عضلات پائین تنه، هیچ گونه کنترلی ندارند و گروه اول افرادی هستند که تنها بر عضلات بازو و کتف خود تسلط دارند و می توانند توسط این عضلات چرخ را کنترل کنند.
ایجاد تغییرات اندکی در موقعیت محور چرخ ویلچر می تواند اثرات زیادی در بهبود کیفیت ویلچر سواران به ویژه ورزشکاران شرکت کننده در مسابقات پارا المپیک داشته باشد.
سیستم های hands-free به ورزشکاران این امکان را می دهد که کنترل ویلچر خود را به صورت مستقل و بدون استفاده از دست ها و با کیفیت بهتری در دست بگیرند. در این صورت می توانند از دست های خود برای شوت زدن، پاس دادن و هر گونه حرکتی که در بازی به کمک دست ها انجام می شود، استفاده کنند. در برخی از انواع ویلچرکه به صورت hands-free هستند، هنگامی که فرد به سمت چپ متمایل می شود، چرخ ها به سمت چپ حرکت می کنند و هنگامی که به سمت راست متمایل می شود نیز چرخ ها به سمت راست متمایل می شوند و هنگامی که به سمت عقب متمایل می شود حرکت چرخ ها کند شده و در نهایت متوقف می شوند. سیستم های نشیمنگاه در ویلچرهای بسکتبال کنونی از ایجاد آسیب های بافتی در سطوح مختلف جلوگیری می کند.
کنترل بیشتر توسط سیستم های hands-free نیز می تواند در کاهش این آسیب دیدگی ها مثمر ثمر باشد، به این منظور نیروی ناشی از متمایل شدن بدن ورزشکار به جهات مختلف به نیروی مکانیکی باز دارنده دیسک هیدرولیک متصل به توپی چرخ ویلچر تبدیل می شود. پشتی صندلی در این ویلچرها به دو بخش تقسیم شود که هر دو قسمت به طور مستقل حرکت می کنند. هنگامی که نیروی کافی به هر یک از بخش های پشتی اعمال می شود کابل ترمز چرخ متناظر را فعال می کند که باعث چرخش یا توقف آن خواهد شد. هنگامی که فرد به سمت عقب متمایل می شود نیروی مساوی به هر دو قسمت اعمال می شود بنابراین ترمز چرخ ها از هر دو طرف فعال شده و باعث کند شدن حرکت و در نهایت توقف چرخ های ویلچر می شود.
ویلچرها باید طوری طراحی شوند که متناسب با میزان تسلط این سه گروه باشند و بتوانند به راحتی ویلچرها را تحت کنترل خود درآورند.

ماهنامه تخصصی مهندسی پزشکی