Главная Работы на конкурс Предметное образование Технические дисциплины
Проектная работа «Механическая “роборука” для детей, невысоких взрослых и людей с ограниченными возможностями»
Автор: Костюкевич Василиса Ильинична
Место работы/учебы (аффилиация): ОАНО "Физтех-Начало", г. Долгопрудный, Московская область, 1 Класс
Научный руководитель: Костюкевич Илья Николаевич
Цель работы — разработать, спроектировать и собрать простой, безопасный и доступный рабочий прототип механического манипулятора («роборуки»), с помощью которого целевая аудитория сможет самостоятельно и безопасно доставать предметы с верхних полок.
Актуальность.
Работа посвящена созданию доступных ассистивных устройств для улучшения качества бытовой жизни. Актуальность темы продиктована реальной повседневной проблемой: детям, невысоким взрослым, пожилым людям, а также людям с ограниченными возможностями здоровья (ОВЗ) часто бывает трудно и травмоопасно самостоятельно доставать вещи с верхних полок. Анализ рынка показал, что существующие аналоги (палки-хваталки) либо обладают сильно ограниченным функционалом и низкой надежностью, либо слишком громоздки и имеют высокую стоимость. Разработка легкого, безопасного и дешевого механического помощника является востребованной задачей.
Проблема исследования — противоречие между потребностью маломобильных граждан, пожилых людей и детей в самостоятельности при выполнении бытовых задач (доступ к высоко расположенным предметам) и отсутствием на рынке удобных, легких и доступных по цене механических манипуляторов.
Объект исследования — ассистивные механические устройства для бытового использования.
Предмет исследования — процесс конструирования и создания пассивного механического манипулятора («роборуки») на основе бионического подхода.
Задачи проекта:
- Провести социологический опрос среди детей и взрослых для подтверждения актуальности проблемы.
- Проанализировать существующие аналоги устройств-манипуляторов.
- Изучить анатомическое строение человеческой руки (работу суставов и сухожилий) для применения бионического подхода.
- Создать черновой макет из картона для проверки жизнеспособности идеи.
- Подобрать оптимальные легкие материалы для изготовления прототипа.
- Спроектировать детали устройства в системе 3D-моделирования.
- Напечатать спроектированные элементы на 3D-принтере и осуществить сборку.
- Провести полевые испытания устройства (дома и в магазине).
- Проанализировать результаты, выявить недостатки и сделать выводы об эффективности решения.
Методы проектирования: Социологический опрос, целенаправленное наблюдение, анализ аналогов, бионика (изучение и адаптация строения человеческой руки), инженерное 3D-моделирование, аддитивные технологии (3D-печать), макетирование, практическое тестирование.
Выводы:
Цель проекта успешно достигнута — создан функциональный и экономически доступный прототип, подтвердивший свою практическую пользу в быту. Работа наглядно доказала, что применение бионических принципов позволяет разрабатывать эффективные ассистивные устройства даже без использования сложной электроники и сервоприводов. Разработанный механизм повышает уровень самостоятельности человека в повседневной жизни. Перспективы развития проекта включают модернизацию возвратного механизма для повышения надежности и доработку формы захвата для удержания более крупных и тяжелых предметов.
Добавить комментарий