3D-tryckt Biologically-Inspired Robotics (6 / 44 steg)

Steg 6: Armen

Delen av armen som är förmodligen den mest studerade och replikerade i robotics är mänsklig hand och handled, den del som har mest fascinerade mig är axeln. Denna fascination härrör från att ha slitits sönder den inre strukturen av min högra axel och behöva ha det kirurgiskt rekonstrueras och hålls samman av ett tiotal bultar. Min skada kallades "360 graders instabilitet", och vad säger om namnet på denna skada är att axeln har ett mycket stort utbud av rörelse. I själva är verket utan tvekan det mänskliga gemensamt kan det bredaste sortimentet av motioner.

Det finns 24 muskelgrupper som bidrar till den rörlighet och stabilitet i axeln. Av dessa är sjutton på något sätt fäst till skulderbladet, som är ett fritt flytande ben som både motvikt och ger en suport för armrotation i bollen uttaget. Det finns endast en traditionell ben gemensamma ansluter axeln till resten av kroppen (från nyckelbenet till bröstbenet). Annars, axeln är i hög grad hålls på plats av senor, ligament, brosk och muskler. Också värt att notera är många av dessa muskler långa muskler som sträcker sig ner längden på rygg och bröst.

För att översätta dessa till robotic termer skulle ha krävde en större stödstruktur än de små modulära lederna jag tänkt bygga. Dessutom, även om jag skulle förenkla axel muskulaturen att endast omfatta de muskler som krävs för kraftfull rörelse, skulle jag fortfarande ha behövt ett betydande antal konstgjorda muskler. Det var min slutsats att axeln som en punkt av avresa till en generaliserad mänskliga gemensamt, var mindre än idealisk på grund av sin unika karaktär och komplexitet i strukturen.

Lyckligtvis inte mycket längre finner ner på armen, en armbågen. Armbågen är en lärobok gångjärn gemensamt. Det har också en relativt enkel hopkoppling av muskler, som är ansvariga för att utöka och avtalsslutande leden längs en 140 graders båge. Andra noterbara kännetecken av denna gångjärn gemensamt är att det inte bara speglar ett antal andra mänskliga leder inklusive knä och fingerlederna, men även speglar Gångjärnnoder i en mängd andra arter. Dessa inkluderar, men är inte begränsat till ödlor, hundar, hästar, sköldpaddor och elefanter. I form av en mekanism som skulle vara nyckel för generaliserad verklighetstrogen förflyttning, verkade gångjärn gemensamt som en bra utgångspunkt.

Gemensamt själv är relativt grundläggande. Den består av två ben separeras av brosk och hålls samman av fyra ligament. Musklerna fäster sedan benen med senor för att skapa en tredje klassens hävstång. Av de avtalsslutande och släppa musklerna underarmen lyfter och sänker. Utöver det är det inte för mycket mer att förstå i vägen för grundläggande funktionalitet. Det är en mycket enkel biomekaniska modellen, vilket gör det en perfekt form att utforska i form av robotteknik.

Om du är obekant med egen armbåge, kolla här: