Akceptuję
W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczone w Państwa urządzeniu końcowym. Możecie Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności

Zamknij X

Naukowy styl życia

Nauka i biznes

Strona główna Informacje

Robotyczna ręka

Utrata władzy w kończynie lub jej całkowite odjęcie może mieć ogromny wpływ na jakość życia. Pogodzenie się z upośledzeniem czy niepełnosprawnością może być równie traumatycznym doświadczeniem, co droga do wyzdrowienia, która jest często długa i trudna. Zmiana życia w celu przystosowania się do nowej rzeczywistości nie następuje ani łatwo ani szybko.


Wszystkie, oczywiste dotąd czynności, nagle stają się znacznie trudniejsze. Nawet w przypadku utraty słabszej ręki, ta silniejsza nadal musi wykonywać zadanie w pojedynkę. Zdolność wykonywania codziennych czynności to nie jedyna rzecz, która ulega ograniczeniu. Ucierpieć może niezależność. Wyobraźmy sobie prowadzenie samochodu jedną ręką. Nie ma możliwości jednoczesnego trzymania kierownicy i manipulowania dźwignią zmiany biegów. Nieoczekiwanie życie towarzyskie też znacznie się komplikuje.

Wszelkie zmiany następujące po utracie kończyny mogą mieć skutki tak emocjonalne, jak i fizyczne. Dotychczas tego typu skutki czyniły życie osoby poszkodowanej znacznie trudniejszym i żmudnym doświadczeniem. Obecnie jednak tego typu strata nie musi odbijać się na jakości życia. Wiele postępów technologicznych może posłużyć teraz wsparciem w odzyskiwaniu pewności siebie i niezależności. Robotyka pomaga ludziom odzyskać życie.

Roboty mają ułatwiać naszą codzienność, pomagać nam w gotowaniu obiadu, opiekować się naszymi dziećmi czy witać gości. Jednak by podać nam pomocną dłoń, roboty same potrzebować będą całkiem imponujących rąk, które będą w stanie podnieść jajko, grać w piłkę czy nalać kawę. Inżynierowie podjęli to wyzwanie i na przestrzeni ostatnich kilku lat opracowali robotyczne ręce o bezprecedensowej zręczności, sile i czułości.

Pośród tych, który prowadzili intensywne prace w tej dziedzinie znaleźli się europejscy naukowcy z Centrum Badawczego "E. Piaggio" Uniwersytetu w Pizie i Istituto Italiano di Tecnologia w Genui we Włoszech. Stworzyli robotyczną rękę, która ma zrewolucjonizować świat inteligentnej protetyki.

Nowa ręka - o prostej i solidnej budowie, która kosztuje zaledwie ułamek tego co typowa ręka robotyczna - jest w stanie odtworzyć niemal wszystkie naturalne ruchy. Większość robotycznych czynności chwytania opiera się na łapaniu nieruchomego lub przymocowanego przedmiotu. Nowa ręka ma dużo większe możliwości.

Opracowana w toku projektu ręka jest stabilna i posłuszna, potrafi chwytać niemal wszystkie rodzaje przedmiotów i jest napędzana tylko jednym silniczkiem, który kosztuje kilkaset dolarów. Dzięki jej prostocie i wyjątkowej wielofunkcyjności może z łatwością być wykorzystywana jako ręka robotyczna lub proteza. Jej palce są w stanie wytrzymać fizyczne "nadużycia", takie jak mocne uderzenia czy dezartykulacja.

Ta niewiarygodna zbieżność sprawności, trwałości i dostępności - jak wyjaśnia Antonio Bicchi, koordynator Robotycznej Grupy Badawczej przy Centrum Badawczym "E. Piaggio" i starszy naukowiec w Istituto Italiano di Tecnologia - jest możliwa dzięki rewolucyjnemu projektowi ręki.

"Paliczki składają się z dwóch par cylindrów pozostających ze sobą w styku tocznym i naśladujących stawy w ciele człowieka"
- zauważa. "Palce są połączone elastycznymi złączami, bez mechanicznych elementów łączących, takich jak śruby czy sworznie, przez co ręka ma bardziej elastyczną i prostszą budowę".

"Niemniej sprawa nie polega jedynie na kopiowaniu budowy ludzkiej ręki" - dodaje. "Musimy raczej zrozumieć mechanizmy ruchu i percepcji leżące u podstaw sprawności ręki, a następnie opracować sztuczną strukturę zdolną do funkcjonowania w ten sam sposób".

W ramach projektu uznano, że pełne poznanie zasad funkcjonowania wymaga najpierw analizy i poznania szczegółów sensomotorycznego układu ludzkiej ręki. Zespół oparł projekt Pisa-IIT Softhand na teorii, wedle której synergie sensomotoryczne mają swoje korzenie w neuronauce.

Teoria synergii poświęcona jest analizie wszystkich złożonych ruchów, jakie jesteśmy w stanie wykonać, będących wynikiem połączenia kilku konfiguracji podstawowych ruchów, takich jak zginanie palców w celu uchwycenia przedmiotu. Take jednostki ruchowe, czy też synergie, powstające dzięki precyzyjnej konfiguracji mięśni, są determinowane naszymi cechami anatomicznymi. Obejmują ruchy wrodzone i ruchy wyuczone we wczesnym dzieciństwie. Tak więc, aby odtworzyć ruch chwytania obiektu przez mechaniczną rękę, niekoniecznie trzeba wyposażać każdy palec w silniczek, jak to ma miejsce w tradycyjnych rękach robotycznych. Należy raczej ustalić konfigurację synergii odpowiedzialnej za ruch, dlatego też należy odtworzyć jej schemat w taki sposób, aby pojedynczy silniczek był w stanie sterować całym ruchem.

Tak powstała pierwsza sztuczna ręka z jednym silniczkiem zdolna do wykonywania niemal wszystkich zróżnicowanych sposobów trzymania codziennych przedmiotów, a dzięki prostocie swojej budowy, solidności i niskim kosztom, niezawodnie zrewolucjonizuje nie tylko świat rąk protetycznych i robotycznych, ale także inne technologie.

Poznanie sensorycznych i motorycznych synergii ludzkiego ciała, między innymi zasad czucia i kontroli niskiego poziomu, na potrzeby projektowania mechanicznych rąk ma odegrać ogromną rolę w rozwijaniu sztucznej inteligencji w ogóle.

Inicjatywa badawcza, która została dofinansowana ze środków unijnych na kwotę 2,5 mln EUR za pośrednictwem "grantu ERBN dla zaawansowanych naukowców", przyznanego profesorowi Bicchi, opiera się na współpracy grup neuronaukowców, matematyków i inżynierów. Ręka będzie wykorzystywana jako platforma badawcza do mapowania synergii i badania aspektów robotycznego chwytu w przyszłych projektach.

Ręka już zyskała uznanie i została okrzyknięta najbardziej innowacyjnym projektem, jaki został zaprezentowany na początku grudnia 2012 r. na Międzynarodowej Konferencji nt. Humanoidów w Osace, Japonia. To pokłosie nagród przyznanych na Międzynarodowej Konferencji nt. Inteligentnych Robotów i Systemów (IROS2012) w Portugalii

Projekt jest kolejnym przykładem sposobu, w jaki UE umacnia podwaliny robotyki przemysłowej, ale co ważniejsze, umożliwia ludziom z upośledzoną funkcją ręki - bez względu czy powodem jest wiek, uraz czy choroba - pokonanie kolejnego stopnia w kierunku niezależnego życia, wykraczającego poza niepełnosprawność.


Więcej informacji:

Centrum Badawcze "E. Piaggio"
http://www.centropiaggio.unipi.it/research/robotics.html

Źródło: http://cordis.europa.eu/home_pl.html


Tagi: robot, ręce, dysfunkcja, lab, laboratoria, laboratorium
Drukuj PDF
wstecz Podziel się ze znajomymi

Recenzje




Czynnościowa rola białek
08-12-2016

Czynnościowa rola białek

Białka mogą mieć różne kształty, zależnie od funkcji, jakie pełnią w organizmie żywym.

znajdz nas na fcb
Informacje dnia: Potwierdzono - składniki diety mogą powodować migreny Biomarkery prognostyczne postępów cukrzycy Białe wino może zwiększać ryzyko czerniaka Dawne antybiotyki we współczesnej terapii Garść orzechów chroni przed wieloma chorobami Czynnościowa rola białek Potwierdzono - składniki diety mogą powodować migreny Biomarkery prognostyczne postępów cukrzycy Białe wino może zwiększać ryzyko czerniaka Dawne antybiotyki we współczesnej terapii Garść orzechów chroni przed wieloma chorobami Czynnościowa rola białek Potwierdzono - składniki diety mogą powodować migreny Biomarkery prognostyczne postępów cukrzycy Białe wino może zwiększać ryzyko czerniaka Dawne antybiotyki we współczesnej terapii Garść orzechów chroni przed wieloma chorobami Czynnościowa rola białek

Partnerzy

GoldenLine Fundacja Kobiety Nauki Warszawskie Stowarzyszenie Biotechnologiczne (WSB) „Symbioza” Obywatele Nauki NeuroSkoki Biomantis Uni Gdansk MULTITRAIN I MULTITRAIN II Nauki przyrodnicze KOŁO INZYNIERÓW PB ICHF PAN FUNDACJA JWP NEURONAUKA BIOOPEN 2016 QDAY Mlodym Okiem Nauka w Polsce CITTRU - Centrum Innowacji, Transferu Technologii i Rozwoju Uniwersytetu Akademia PAN Chemia i Biznes Farmacom Świat Chemii Forum Akademickie Biotechnologia     Geodezja „Pomiędzy naukami – zjazd fizyków i chemików” WIMC WARSZAWA 2016 Konferencja Biomedyczna Projektor Jagielloński Instytut Lotnictwa EuroLab