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.
Смотреть похожие работы
Исследовательский проект «Технология изготовления ватной игрушки»
Исследовательский проект «Использование заменителей орехов при приготовлении выпечки»
Исследовательская работа «Исаак Ньютон на страже безопасности на дорогах»
Исследовательская работа «Био‑асфальт в северных регионах на примере Ханты-Мансийского автономного округа — Югра: физико‑географический анализ»
Исследовательский проект «Шлем будущего. Концепция интеллектуальной адаптивной защиты»
Доступна к просмотру полнотекстовая версия работы
Проект «Оригами + геометрия = оригаметрия»
Доступна к просмотру полнотекстовая версия работы
Мероприятие завершено
Добавить комментарий