Как сделать механическую руку

Добавил пользователь Alex
Обновлено: 05.10.2024

8 летняя Тилли впервые использует бионическую руку.

Я почему то думал, что до таких функциональных протезов наука на планете Земля еще не дошла. Однако же .

Как же это работает?

вот тут подробнее про эти протезы

До недавнего времени протезы прикреплялись к человеческому телу механически и не имели никакой связи с нервной системой. Они могли сгибаться в своих железных шарнирах-суставах, но для выполнения каждого движения владельцу нужно было тем или иным образом регулировать поведение своего протеза, вручную обеспечивая обратную связь. Таким образом человек сигнализировал своей ноге, что впереди лужа и ее нужно обойти, а руке — что нужно аккуратно взять яйцо и приготовить яичницу или, наоборот, крепко зажать в руке инструмент. Чтобы научить человека управлять новой конечностью таким образом, требовалось долгое время, да и набор команд был довольно ограниченным, поэтому мелкая моторика оставляла желать лучшего.

Но ученые, вдохновленные воображением писателей-фантастов, смогли сделать невероятное — присоединить механическую руку к человеческой нервной системе.

На перехват

В американских Хьюстонском университете и Университете Райса велись эксперименты со снятием моторных нервных сигналов методом электроэнцефалографии (ЭЭГ) с помощью электродов на коже головы. Сложность в том, что ЭЭГ — это набор большого количества разных сигналов, и задача выделить среди них те, которые управляют движением конечности, сродни поискам иголки в стоге сена.

Самообучение роботов

В настоящее время самым перспективным методом управления бионическими протезами считается считывание электрических потенциалов с мышц культи — электромиография (ЭМГ). Такие высокотехнологические протезы уже вышли за пределы лабораторий и производятся серийно. Однако научить пациента правильно управлять протезом — все еще сложная проблема.

Тимур Бергалиев, заведующий лабораторией прикладных кибернетических систем Московского физико-технического института, руководитель проекта GalvaniBionix:

Электрические руки

Протезирование начиналось с чисто косметических (пассивных) протезов, предназначенных сугубо для воссоздания естественного внешнего вида утерянных конечностей. Однако достижения технологии позволили разработать управляемые различными методами протезы.

Тяговое управление использует механические тяги для передачи движения протезу.

Электромиографическое управление основано на считывании биоэлектрических потенциалов, возникающих при сокращении мышц на уцелевшей части руки.

Электроэнцефалографическое управление использует считывание электрических потенциалов в мозгу посредством электроэнцефалографии (ЭЭГ). Сигналы с датчиков, размещенных на поверхности кожи головы, декодируются компьютером и преобразуются в команды, управляющие протезом.

Управление с помощью электронных имплантатов — вживленных в кору головного мозга электродов, с помощью которых регистрируется активность корковых нейронов.

Так что будущее уже рядом:

Для того, чтобы быть в курсе выходящих постов в этом блоге есть канал Telegram. Подписывайтесь, там будет интересная информация, которая не публикуется в блоге!

Управляется конструкция через телефон. Соединил микроконтроллер серии arduino и специальной Wi-Fi модуль. Таким образом, через телефон к механической руке, можем управлять на расстояние до 25 м. Получилось неплохо. Хотя выглядит это рука неуклюже.

Протестируем то, что получилось. Попробуем взять пустой пластиковый одноразовый стаканчик. Отлично. Нальем в него воды. Крепко держит. Отлично захватывает бутылку. Сэлфи палка, ведро, зубная щётка, расчёска, фонарик. Шикарно!
Показали на видео, как изготовить руку робота, используя подручные материалы. Для приведения в движение потребуется arduino.

Конечная цель проекта — построить полностью человекоподобного робота.

Проект Automaton Robotics из Польши представил роботизированную руку, которая совмещает в себе искусственные аналоги частей настоящей человеческой руки от кисти до локтя: кости, мышцы, сухожилия и полупрозрачное покрытие, имитирующее кожу. Об этом инженеры проекта сообщают на своём ютуб-канале.

Устройство использует набор гидравлических мышц, каждая из которых состоит из эластичной непроницаемой трубки с нерастягиваемой плетёной оболочкой. Когда насос закачивает воду в трубку — оболочка не даёт ей растянуться в длину, так что трубке остаётся только раздуваться вширь. При этом её длина сокращается и тянет на себя сухожилие, заставляя палец кисти сгибаться — по такому же принципу работает настоящая мышца.

Воду в мышцы подаёт насос, причём подача воды в каждую мышцу регулируется отдельно электрогидравлическим клапаном. Килограммовая роботизированная конечность способна двигать каждым пальцем по отдельности, сжимать и разжимать кисть, поднимать и удерживать гантель массой в семь килограммов. В пиковой нагрузке насос потребляет 200 ватт энергии — примерно на уровне среднего неигрового компьютера.

Участники проекта хотят сделать полноценного робота, строение которого в целом будет следовать строению человеческого тела. Однако для этого им, скорее всего, придётся избавиться от гидравлического насоса, который занимает слишком много места. Альтернативным решением могут стать искусственные мышцы из полимеров, которые меняют форму под действием тока, материалов с памятью формы, или даже из плетёных лесок и ниток — их эффективность в десятки раз выше, чем у настоящих мышечных волокон такого же размера.

Комментарий удален по просьбе пользователя

Вот этими самыми руками и отнимут.

А ручки-то вот они!

Комментарий удален по просьбе пользователя

Ну попробовать можно, но я ничего не гарантирую

Комментарий удален по просьбе пользователя

- Робот сочинит симфонию? Робот превратит кусок холста в шедевр искусства?
- А Вы?
- (Сцуко!)

У человечества есть, чем ответить на этот вызов.

Комментарий удален по просьбе пользователя

Да знаю я, для чего вам эта рука. Для дрочки неистовой, кожаные шалунишки

Комментарий удален по просьбе пользователя

Великие умы мыслят одинаково. О дрочке.

Не лучший вариант

Пан робот! Держите себя в руках!

Так надо было сначала робопенис создать а потом роборуку, чтобы было что передёргивать.

Рука от французских коллег чутка совершеннее

Она какая-то неуправляемая😁

в этом весь кайф

Зашёл сюда за этим комментарием

Это твоё будущее, внучёк

I Never Asked for This

Комментарий удален по просьбе пользователя

Может ли робот заменить бариста

Снятся ли андроидам электробабочки на капучино

Отсоси у тракториста

Человек не совершенен. Улучшай, а не воссоздавай. Превзойди Бога, а не повторяй за инженерным бездарем.

Вряд ли такой робот сможет проработать 90 лет. Всякие механические соединения со временем слабеют, стираются, расшатываются и т.д. Чудо человеческого организма повторить ближайшие десятилетия вряд ли получится.

Можно подумать человеческий организм работает 90 лет, суставы уже после 30 начинают сыпаться, а у каких-нибудь тяжелоатлетов или работяг - то вообще забей

Если тратить на обслуживание хотя бы процент от того времени, что человек тратит на поддержание жизни (сон, еда и т.д.) этот механизм проработает намного дольше чем 90 лет.

Взял, да заменил по износу. В отличие от человеческой руки

Честно говоря ничего прорывного или нового

Прорывность в том, что уже даже небольшие лаборатории такие штуковины делают. Значит скоро станут такого рода вещи массовыми.

На Ютубе диайвайщики такое делают

Так и до мира дикого запада недалеко.

Там первые версии андроидов были с похожими движениями как на видео

Вы раскрыли нашу тайну.
А теперь погрузитесь в глубокий сон без сновидений.
Анализ .

Охуеть, как сложно выглядящая штуковина. Мышцы предплечья и кисти самые ебанутые, их там просто огромное количество.

Да, там только на поверхности около 11 мышц, а ещё внутри много, плюс нервные волокна, вены, артерии и т.д. До человека роботам ещё далеко, но зато им не надо спать по 8 часов.

Обьясните мне почему каждый год появляются истории про роботов.
но никто их так и не сделал.

Так они давно среди нас обучаются, а ты и не заметил. Плакаты с простыми инструкциями для них видел: уступите место, держитесь правее, мойте руки?

Хороший рывок в области

Detroit:becom human уже здесь.

это когда то должно было случиться

Комментарий удален по просьбе пользователя

Здравствуйте. Тиричически учоные маладци ну мне кажится не строго они наченают лезут в голову пресоеденяют туда всё а если просто саединить искусственные связки с живыми можно я думаю да а кость можно заменить потомучто кость у человека посути влеяит тока чтоб наш арганизм поддерживать чтоб не сложился и всё просто в жизни я ламал руку сразу в двух местах где кисть и всеравно сжал руку в кулак врачи когда забрали изначально не поверили что я вобше её сламал а когда снимок сделали увидили что в двух местах вся кисть оторвона держится тока на коже и связка и всеравно работает. То Тиричически этот механизм который создаётся от головы электроника посути не нужна можно я думаю упрастить задачу.

Коммуникативный педагогический тренинг: способы взаимодействия с разными категориями учащихся

Сертификат и скидка на обучение каждому участнику

XV городская научно-практическая конференция учащихся

«Создание модели руки робота

Образовательное учреждение:

Малышева Мария Хайссамовна,

Проектирование и моделирование роботов направлено на изучение основных принципов конструирования и базовых технологических решений, служат универсальным инструментом для развития конструкторских, инженерных и общенаучных навыков в различных областях науки и техники: машины и механизмы, инженерная и строительная механика, энергия, работа, мощность, гидравлика, пневматика.

Цель - создать модель руки робота, которая может совершать сжимание и разжимание пальцев, повторяя движения человеческой руки.

Изучить научную литературу по данному вопросу;

Проанализировать существующие системы управления роботами;

Выбрать подходящий материал и опциональные детали для создания модели руки робота;

Самостоятельно изготовить модель руки робота;

Дать практические рекомендации учащимся школы по созданию руки робота в домашних условиях.

Использованные методы исследования:

Исследование, моделирование, обобщение.

Полученные результаты проекта:

Модель руки робота из картона на гидравлическом управлении из шприцов и наборов для капельниц. Пальцы модели приводит в движение гидравлический привод. Пальцы сжимаются и разжимаются, имитируя движения человеческой руки. Конструкция снабжена пультом управления.

Предполагаемая практическая значимость проекта:

Наглядная демонстрация простейших основ гидравлики для школьников младшего школьного возраста.

Простейшего робота можно создать в домашних условиях из подручных материалов.

Самостоятельное создание робота позволяет изучить основные принципы конструирования и базовых технологических решений, составляющих основу конструкций и технических устройств, а также способствует развитию конструкторских, инженерных и общенаучных навыков в различных областях науки и техники.

__________ /Малышева М.Х./

Роботы сегодня вошли в нашу жизнь в самых разных областях. Они летают в космос, исследуют другие планеты, помогают в военных целях. В промышленности многие области уже немыслимы без роботов: они собирают автомобили, помогают производить новые лекарства.

Нам стало интересно, возможно ли создать простейшего робота в домашних условиях. Мы поставили перед собой цель: создать модель руки робота, которая может совершать сжимание и разжимание пальцев, повторяя движения человеческой руки.

Выбор материалов для создания модели

Подходящим материалом для создания руки робота в домашних условиях является обычная картонная коробка. Плюсы картона: легкость в обращении, доступность материала, минимальные финансовые затраты и простота изготовления.

Далее необходимо было определиться с источником движения. Перемещение звеньев роботизированной руки обеспечивают так называемые приводы - аналоги мускулов в руке человека. Приводы являются источниками механической энергии, нужной для движения.

Наиболее подходящим механизмом движения для создания руки робота в домашних условиях на наш взгляд является гидравлический привод. В гидравлическом приводе используется гидроцилиндр. Такой привод легко создать при помощи обычных шприцев и наборов для капельницы.

Список необходимых материалов

Для создания руки робота мы составили список необходимых материалов:

1) большая картонная коробка;

2) 11 шприцев объемом 10 мл и 1 шприц объемом 5 мл (для большого пальца);

3) 2 системы для капельницы;

5) 5 фломастеров разных цветов для подкрашивания воды;

6) деревянные шпажки;

7) прочная нить для фиксации деталей;

9) канцелярский нож и ножницы

Создание модели

Приготовив все необходимые материалы мы приступили к созданию нашей модели. Чтобы рука была максимально похожа на человеческую мы обвели на картоне руку Вари и сделали засечки, чтобы можно было правильно расчертить пальцы.

Чтобы добиться анатомической схожести, на чертеже мы отметили места сгибов, которые присутствуют на пальцах человека. Толщину пальцев руки робота мы рассчитали исходя из размера шприцев. Между пальцами сделали отступы по пол сантиметра, чтобы при сгибании они не касались друг друга.

Большой палец мы вырезали отдельно и приклеили к нашей руке при помощи горячего клея. Картонная заготовка для руки робота готова!

Затем мы приступили к созданию механизма движения. Разрезав два шприца на небольшие колечки мы приклеили по одному такому колечку к каждой фаланге.

Шляпки шприцев, которые нам предстояло прикрепить непосредственно к руке, необходимо было срезать, чтобы обеспечить беспрепятственное прохождение поршня через колечки на фалангах. К поршням шприцев мы прикрепили нить, предварительно проделав в них отверстия при помощи дрели.

Другой конец нити мы продели в каждое колечко на пальце и закрепили на последнем. После этого мы приклеили шприц к картонной руке Эту процедуру мы повторили с каждым шприцем для каждого пальца.

Когда все 5 шприцев были на месте мы приступили к заключительному этапу. На оставшиеся шприцы мы надели трубочки из набора для капельницы. С помощью фломастеров мы подкрасили воду, чтобы наша модель выглядела более привлекательной и наполнили этой яркой жидкостью оставшиеся шприцы.

Второй конец трубочек мы надели на шприцы, приклеенные к руке. Теперь наша рука может совершать сжимание и разжимание пальцев.

Для удобства управления мы решали дополнительно создать пульт управления рукой робота. При нажатии на поршень шприца в цилиндре создается давление. Давление обеспечивает поток жидкости. За счет движения жидкости в шприцах происходит движение пальцев руки робота.

По итогам нашего проекта мы сделали следующие выводы:

простейшего робота можно создать в домашних условиях из подручных материалов;

самостоятельное создание робота позволяет изучить основные принципы конструирования и базовых технологических решений, составляющих основу конструкций и технических устройств, а также способствует развитию конструкторских, инженерных и общенаучных навыков в различных областях науки и техники.

Читайте также: