DOI: https://doi.org/10.61453/joit.v2026_0202
تاريخ النشر: 2026-06-09
المؤلف: Rohit Sharma وآخرون
الموضوع الرئيسي: التكنولوجيا المساعدة في التواصل والتنقل
نظرة عامة
تقدم هذه المقالة تصميم وتطوير دراجة ثلاثية تعمل بالطاقة الشمسية وبأسعار معقولة تهدف إلى تعزيز التنقل للأفراد ذوي الإعاقة في الهند. تتميز الدراجة الثلاثية بمنحدر وصول خلفي لتسهيل الدخول، مع إعطاء الأولوية لراحة المستخدم وحرية الحركة. من خلال دمج مصادر الطاقة البديلة والتكنولوجيا المساعدة، تعمل الدراجة الثلاثية كحل تنقل منخفض التكلفة وصديق للبيئة.
علاوة على ذلك، يستفيد المشروع من تمويل الشركات الناشئة الوطنية ومبادرات دعم الحكومة لتعزيز الشمول الاجتماعي، والاستدامة البيئية، والاستقلال الاقتصادي في المجتمعات المحرومة. لا يعالج هذا النهج التحديات المتعلقة بالتنقل التي يواجهها الأشخاص ذوو الإعاقة في البلدان النامية فحسب، بل يساهم أيضًا في تحقيق أهداف اجتماعية أوسع.
مقدمة
تركز الأبحاث على تطوير دراجة ثلاثية كهربائية تعمل بالطاقة الشمسية تهدف إلى تعزيز التنقل والاستقلال والكرامة للأفراد ذوي الإعاقات الجسدية. تدمج هذه الدراجة الثلاثية المبتكرة مبادئ التصميم الشامل، والطاقة المتجددة، والتكنولوجيا الذكية لتقديم حل نقل مستدام وقابل للوصول. يتضمن التصميم دراجة ثلاثية يدوية معدلة مزودة بمحرك DC بقوة 350 واط، وحزمة بطارية بسعة 1920 واط ساعة، ولوحة شمسية بقوة 528 واط، ووحدة تحكم شحن MPPT. تشمل الميزات الرئيسية منحدر خلفي قابل للتعديل وعناصر تحكم قابلة للتكيف لتسهيل الاستخدام للأفراد ذوي الإعاقة.
أظهرت اختبارات الأداء أن الدراجة الثلاثية يمكن أن تعمل بشكل مستمر لأكثر من خمس ساعات عند شحن البطارية بالكامل، مما يلبي بشكل فعال احتياجات السفر اليومية للمستخدمين. يتمتع نظام الشحن الشمسي بقدرة على إعادة شحن البطارية بالكامل في أقل من أربع ساعات، مما يبرز التكامل الناجح للطاقة المتجددة. تشير النتائج إلى أن الدراجة الثلاثية فعالة وموثوقة وقابلة للتكيف، مما يجعلها حلاً فريدًا للتنقل الصديق للبيئة. تضمن بطاريتها الكبيرة ووحدة التحكم الإلكترونية (ECU) أقصى كفاءة للطاقة وصيانة قليلة، بينما يسمح تصميمها المدمج بالاستخدام العملي في البيئات الحضرية. يتماشى هذا المشروع مع الأهداف الوطنية والعالمية للنقل المستدام والشمولية للأشخاص ذوي الإعاقة.
النتائج
تظهر نتائج الدراسة جدوى وفعالية الدراجة الثلاثية الكهربائية المقترحة كخيار نقل مستدام وميسور التكلفة، خاصة للأفراد ذوي الإعاقة. كشفت التحليلات عن إجمالي قوة الجر المطلوبة بمقدار 155.49 نيوتن (N) وطلب طاقة بمقدار 367.13 واط (W)، مما يثبت اختيار محرك كهربائي DC بقوة 350 واط، 24 فولت قادر على توفير 52.87 نيوتن-متر (Nm) من العزم عند سرعة قصوى تبلغ 300 دورة في الدقيقة (RPM). يتضمن التصميم حزمة بطارية تتكون من بطاريتين من الرصاص الحمضي بسعة 12 فولت، 40 أمبير ساعة (Ah)، مما يوفر حوالي 5.23 ساعات من التشغيل المستمر.
علاوة على ذلك، يتضمن النظام لوحة شمسية ضوئية (PV) بقوة 528 واط مرتبطة بنظام شحن MPPT، مما يتيح جمع الطاقة بكفاءة ويسمح بإعادة شحن البطارية بالكامل في أقل من أربع ساعات في ظل ظروف ضوء الشمس المثلى. يدعم المشروع حوافز حكومية، مثل برنامج ADIP، التي تعزز القدرة على تحمل التكاليف وتسهيل التوسع، مما يضمن الجدوى الاقتصادية على المدى الطويل لكل من المستهلكين ذوي الإعاقة وذوي الدخل المنخفض. بشكل عام، تمثل هذه الدراجة الثلاثية الكهربائية حلاً صديقًا للبيئة للتنقل مع إمكانية المزيد من التطوير من خلال استخدام مواد خفيفة، وتشخيصات قائمة على إنترنت الأشياء، وتقنيات تحسين جمع الطاقة.
المناقشة
تسلط قسم المناقشة في ورقة البحث الضوء على الاهتمام العالمي المتزايد بالدراجات الثلاثية الكهربائية المصممة للأفراد ذوي الإعاقة، مع التركيز بشكل خاص على التقدم في التصميم وكفاءة الطاقة والميزات الموجهة نحو المستخدم. تكشف مراجعة الأدبيات الحالية عن مجموعة متنوعة من الحلول المبتكرة، مثل الدراجة الثلاثية التي تعمل بالطاقة اليدوية لـ Raju وSomaiah (2020) ونموذج Mohekar وآخرون (2016) المعدل لمستخدمي الكراسي المتحركة، والتي تؤكد على القدرة على تحمل التكاليف وسهولة الاستخدام. تشمل التطورات الأخيرة الدراجات الثلاثية التي تعمل بالطاقة الشمسية، مثل تلك التي قدمها Hadiningrat وآخرون (2023) وFebritasari وBatan (2022)، والتي لا تعزز التنقل فحسب، بل تدعم أيضًا إعادة التأهيل والاستقلال للمستخدمين. يبرز دمج تقنيات إنترنت الأشياء في تصميم Umamaheswari وآخرون (2024) الاتجاه نحو حلول التنقل الذكية والمتصلة.
تهدف الأبحاث إلى تطوير دراجة ثلاثية تعمل بالطاقة الشمسية تكون صديقة للبيئة وقابلة للوصول، مع ميزات تصميم مثل الأبواب القابلة للإزالة ومنحدر منزلق خلفي لتسهيل السفر المستقل للأشخاص ذوي الإعاقة. لا تعزز هذه المبادرة التنقل والشمول الاجتماعي فحسب، بل تهدف أيضًا إلى تمكين المستخدمين اقتصاديًا من خلال تمكينهم من الانخراط في أنشطة ريادة الأعمال الصغيرة. يركز المشروع على الاستدامة من خلال استخدام الطاقة الشمسية، مع هدف تحسين جودة الحياة للأفراد ذوي الإعاقة مع تعزيز مجتمع أكثر شمولية يقدر مساهماتهم. بشكل عام، تشير النتائج إلى أن مثل هذه الابتكارات يمكن أن تحسن بشكل كبير من استقلالية الأشخاص ذوي الإعاقة وقدرتهم على الاعتماد على الذات اقتصاديًا.
DOI: https://doi.org/10.61453/joit.v2026_0202
Publication Date: 2026-06-09
Author(s): Rohit Sharma et al.
Primary Topic: Assistive Technology in Communication and Mobility
Overview
This article presents the design and development of an affordable solar-powered tricycle aimed at enhancing mobility for physically challenged individuals in India. The tricycle features a rear access ramp for easy entry, prioritizing user comfort and freedom. By integrating alternative energy sources and assistive technology, the tricycle serves as a low-cost, environmentally sustainable mobility solution.
Moreover, the project leverages national startup funding and government support initiatives to foster social inclusion, environmental sustainability, and economic independence in disadvantaged communities. This approach not only addresses mobility challenges faced by disabled persons in developing countries but also contributes to broader societal goals.
Introduction
The research focuses on the development of a Solar-Powered Electric Tricycle aimed at enhancing mobility, independence, and dignity for individuals with physical disabilities. This innovative tricycle integrates principles of Inclusive Design, Renewable Energy, and Smart Technologies to offer a sustainable and accessible transportation solution. The design incorporates a modified manual tricycle equipped with a 350W DC motor, a 1920Wh battery pack, a 528W solar panel, and an MPPT charge controller. Key features include an adjustable rear ramp and adaptive controls to facilitate ease of use for disabled individuals.
Performance testing demonstrated that the tricycle could operate continuously for over five hours on a full battery charge, effectively meeting the daily travel needs of users. The solar charging system is capable of fully recharging the battery in under four hours, highlighting the successful integration of renewable energy. The results indicate that the tricycle is efficient, reliable, and adaptable, making it a unique environmentally friendly mobility solution. Its large capacity battery and Electronic Control Unit (ECU) ensure maximum energy efficiency and minimal maintenance, while its compact design allows for practical use in urban environments. This project aligns with both national and global goals for sustainable transportation and disability inclusion.
Results
The results of the study demonstrate the feasibility and effectiveness of the proposed Electric Tricycle as a sustainable and affordable transportation option, particularly for individuals with disabilities. The analysis revealed a total required traction force of 155.49 Newtons (N) and a power demand of 367.13 Watts (W), validating the choice of a 350 W, 24 V DC electric motor capable of delivering 52.87 Newton-meters (Nm) of torque at a maximum speed of 300 revolutions per minute (RPM). The design incorporates a battery pack consisting of two 12 V, 40 Ampere-hours (Ah) deep cycle lead-acid batteries, providing approximately 5.23 hours of continuous operation.
Furthermore, the system includes a 528 W photovoltaic (PV) solar panel paired with a Maximum Power Point Tracking (MPPT) charging system, enabling efficient energy collection and allowing for full battery charging in under four hours under optimal sunlight conditions. The project is supported by government incentives, such as the ADIP program, which enhance affordability and facilitate scalability, ensuring long-term economic viability for both disabled and low-income consumers. Overall, this Electric Tricycle represents an environmentally friendly mobility solution with potential for further development through the use of lightweight materials, IoT-based diagnostics, and improved energy harvesting technologies.
Discussion
The discussion section of the research paper highlights the growing global interest in electric tricycles designed for individuals with disabilities, particularly focusing on advancements in design, energy efficiency, and user-centric features. A review of existing literature reveals various innovative solutions, such as Raju and Somaiah’s (2020) hand-powered tricycle and Mohekar et al.’s (2016) retrofitted model for wheelchair users, which emphasize affordability and ease of use. Recent developments include solar-powered tricycles, like those by Hadiningrat et al. (2023) and Febritasari and Batan (2022), which not only enhance mobility but also support rehabilitation and independence for users. The integration of IoT technologies in Umamaheswari et al.’s (2024) design further underscores the trend towards smart, connected mobility solutions.
The research aims to develop a solar-powered tricycle that is environmentally friendly and accessible, featuring design elements such as removable doors and a rear sliding ramp to facilitate independent travel for users with disabilities. This initiative not only promotes mobility and social inclusion but also aims to empower users economically by enabling them to engage in small-scale entrepreneurial activities. The project emphasizes sustainability through the use of solar energy, aiming to enhance the quality of life for individuals with disabilities while fostering a more inclusive society that values their contributions. Overall, the findings suggest that such innovations can significantly improve the independence and economic self-sufficiency of people with disabilities.