construir una mano artificial

Un proyecto de ingeniería robótica de Science Buddies

Conceptos claveIngenieríaRobotAnatomíaAgarrando

Introducción La mano humana es bastante sorprendente. Puedes hacer cosas como coger un lápiz, utilizar un mando de videojuego o trepar a un trepador sin pensarlo mucho. ¡Construir una mano artificial que pueda hacer todas esas cosas es todo un desafío! En este proyecto intentarás construir una pinza artificial sencilla que pueda recoger objetos pequeños.

Fondo La mano humana tiene cinco dedos, cada uno con múltiples articulaciones. Estas articulaciones están controladas por músculos y tendones: los músculos tiran de los tendones, que a su vez tiran de las articulaciones y las hacen doblarse. La mano humana tiene tantas articulaciones diferentes, lo que la hace muy flexible, versátil y fácilmente adaptable a una amplia variedad de tareas diferentes. Aprendes a usar tus manos cuando eres un niño pequeño y, cuando creces, ¡apenas tienes que pensar en ello!

Los ingenieros llevan años intentando construir manos robóticas, pero resulta que es muy difícil. Nos hemos vuelto bastante buenos en la construcción de manos robóticas que son buenas en una cosa específica. Por ejemplo, una pinza robótica en una fábrica podría diseñarse para recoger una determinada pieza y atornillarla a un automóvil. Sin embargo, si intentas que esa pinza recoja una pelota de tenis o un vaso de agua, ¡no funcionará en absoluto! Construir una mano mecánica que sea tan versátil como la mano humana sigue siendo un gran desafío.

En este proyecto construirás una pinza artificial sencilla utilizando pajitas y hilo. Cortará muescas en las pajitas que actuarán como "uniones" y pasará hilos a través de las pajitas para que actúen como "tendones". Tirar de las cuerdas hará que las articulaciones se doblen. Puede experimentar construyendo diferentes tipos de pinzas, por ejemplo, una pinza simple con forma de garra que solo tiene dos dedos con una articulación cada uno o una mano completamente humana con control individual de múltiples articulaciones.

Materiales

Preparación

Procedimiento

Observaciones y resultados Deberías poder construir una mano artificial que pueda recoger objetos livianos, como pelotas de ping-pong, botellas de plástico vacías o pequeños animales de peluche. Será difícil construir una mano con pajitas y plastilina que pueda agarrar objetos más pesados. Si desea desarrollar una mano más fuerte, es posible que pueda reemplazar las pajitas y la arcilla con materiales más resistentes que se pueden conseguir en una ferretería (por ejemplo, tubos de plástico para los dedos, cables de metal para los tendones y una base de madera con agujeros perforados). para la palma).

Es mucho más fácil construir y controlar una mano donde todos los dedos y articulaciones están controlados por una sola cuerda (similar a la garra estilo "máquina arcade", donde todos los dedos se abren y cierran a la vez). Es mucho más difícil construir una mano articulada con múltiples articulaciones que se controlen individualmente, ¡pero eso no debería disuadirte de intentarlo! Recuerde, sus propias manos son muy complicadas y los ingenieros profesionales todavía están luchando hasta el día de hoy para construir una mano robótica completamente funcional que sea equivalente a una mano humana.

Debido a que se trata de una actividad de diseño de ingeniería, no existe una fórmula específica a seguir para construir la mano. Los diseños pueden ser muy diferentes y no existe una forma "correcta" o "incorrecta" de hacerlo. Es posible que algunos diseños sean mejores para realizar diferentes funciones. Si construyeste diferentes manos con diferente número de dedos, ¿cuál te pareció más versátil?

Más para explorarAgarrar con pajitas: haga una mano robótica con pajitas para beber, de Science Buddies Your Wonderful Hands, de Kids' HealthScience Activity for All Ages, de Science Buddies

Esta actividad fue presentada en colaboración con Science Buddies.

Laura Leffer

William Brady y The Conversation US

Anne Stone y The Conversation US

Keith Kloor | Opinión

Jacob Job

Julie Arbit, Brad Bottoms, Earl Lewis y The Conversation US | Opinión