Везём?

Протезирование по миру , немного фоток мастерской из Кении

Габариты конечно поражают или это из-за перспективы 🤯

Тесла превосходит БелАЗ — Белазы не нужны! 🛺
Шуруповерт превосходит дрель, дрель — это прошлое! ⚙

Именно так я вижу ситуацию, когда мне скидывают один и тот же видос 7 раз подряд от компании 1Х и говорят: “ТИМУР надо также сделать!” 💀💀💀

Итак, давайте разбираться действительно ли манипуляторы рук роботов превосходят многосхватные протезы рук? 🤷

Я разбил текст на части, он получился большим🙈

И начну я с СИЛЫ! ⚡️⚡️⚡️

Сила схвата (сжатия) — самый важный параметр, определяющий сцепление между поверхностью протеза, с предметом. Именно сила определяет эффективность захвата предмета и разграничивает односхватные и многосхватные кисти.

Золотое правило — сила компенсирует неточность схвата.
Это значит, что если пациент не вложил предмет полностью в руку, а ухватился за край, то чем выше его сила, тем выше вероятность его удержать. 🤓

Человеческие руки, помимо гибкости и подвижности, имеют неимоверную силу, способную регулировать усилие на каждом участке руки. Сила рук играет важную роль в жизни человека, к примеру, если вам надо открыть банку с соленными огурцами, иногда вашей силы может быть недостаточно 😁

И вот с силой и прочностью у манипулятора большие проблемы. На видео кисть подняла гирю массой 20 lbs (9,1 кг) (таймкод 0,24). Для манипулятора — это максимальная нагрузка (даже согласно паспорту), а для кистей протезов — это средний рабочий вес, а максимальная уже идет за 40 кг.

Также показали фрагмент, где кисть поднимает грузик (таймкод 0,36). Вес грузика примерно 1 lb (453 грамма). Для протеза это несерьёзно. Специально для моих любопытных подписчиков я снял видео в качестве примера. Два видео — в первом, где кисть поднимает блин массой 1,25 кг (1250 грамм), а во втором с трудом, но поднимает 2,5 кг (2500 грамм). Т.е в первом случае разница 2.8 раз, а во втором 5,5 раз.

Ну что теперь могу сказать, что многосхватные протезы превосходят руки манипуляторов? 🤷

ГОЙДА БРАТЦЫ, отстоял честь протезной индустрии. 🐘🐘🐘

Но вернемся к нашим рассуждениям, получается многосхватные протезы имеют существенную разницу в силе, что для потребителя сказывается лучшими свойствами захвата предмета.

Не степени свободы решают схватится ли предмет или нет, а СИЛА и МОЩЪ 🦾🦾🦾

Силой часто пренебрегают и связано это с маркетингом. Клиентам, акционерам, журналистам и т.д проще для них создать картинку сверхбыстрой кисти (я детальнее разберу в следующей части когда коснусь скорости), дорисовывая впечатление клиентов, раз она быстрая значит автоматически сильная?

Ну и сила — это такой параметр, который сложно продемонстрировать, т.к все ожидают силы как у руки терминатора крушащяя черепа ☠

Тот кто сможет добиться идеальной силы на многосхватном протезе или манипуляторе должен взять запечатанную литровую бутылку воды и открутить крышку. Вот тогда сцепление и силу можно считать идеальными покрывающие любые потребности потребителя 😁

Текст получился объемным поэтому разделю на части.
В этой части я сравнивал только силу !

Во второй части я пройдусь по степеням свободы (DOF) их влиянию, преимуществам и недостаткам, коснусь скорости и подведу итоги.

P.S для любителей побомбить, этим постом я хочу показать , что это два разных инструмента , для разных задач и единственное что их объединяет это наличие антропомофоной конструкции 🙈

Продолжаем 💀

Сегодня мы поговорим про степени свободы (DoF).
DoF (Degrees of Freedom) — это степени свободы, т.е независимое движение, которое может выполнять механизм.

И у манипуляторов рук робота этого DoF много 👀.

Помимо свободного движения в пальцах есть и довольно важная часть — подвижность в запястье, как флексия/экстензия, так и приведение/отведение. Это важная отличительная способность позволяет манипулятору выкрутить лампочку. Протез в этом плане проигрывает, с помощью него, ты откручиваешь лампочку, словно гаечным ключом, путем захвата протезом кисти лампочки и перемещения всего предплечья, однако спасает эту ситуацию электроротатор кисти, который добавляет DoF для протезов кисти.

Остальным DOF применения найти сложно, к примеру разгибание между двумя пальцами или наличие дистальной фаланги пальца.

Одна из главных проблем таких DoF — это практически нулевое усилие, что не даст возможность зажать предмет между ними.

Вообще большое кол-во DOF — это что-то из разряда кол-ва схватов в протезах, они нужны для красивого словца. Как и в случае схватов, в случае с DOF есть определенное кол-во, обеспечивающее 90% функционала, а 10% нужны разве что для демонстрации на презентации или описании конкурентного преимущества.

Отсюда мы переходим к следующему моменту — компоновка. 🦾

Манипулятор из-за требований по DOF (степеням свободы) использует тросовую тягу (мотор натягивает трос, трос сгибает палец). За счет свободного пространства в предплечье это осуществимая задача. Такая конструкция представляет из себя моторы размещенные в предплечье, которые тянут тросы управляющие движениями пальцев, у этого есть свои плюсы и минусы. 🥀

Плюсы — проще масштабировать. Это значит легко спрятать множество тросов под корпусом, нежели зубчатую пару и корпус редуктора. Вы скажете скорость больше у тросовых, но нет, скорость можно разогнать с помощью изменения передаточного числа на зубчатом зацеплении.

Минусы — потери КПД, да мы движемся к главной проблеме, разгоняя количество DOF, прокладывая трос все дальше, мы теряем в силе, а на дистальной фаланге сила прям минимальная, и это мы видим на видео с молнией (таймкод 0.28). Чтобы молния не выскользнула, ее спустили с фиксирующей тесьмы, иначе силы пальцев не хватает чтобы зажать пуллер (язычок) и потянуть его. Поэтому схема как в человеческой руке Проксимальная-Средняя-Дистальная показывает себя очень плохо.

Потеря КПД с увеличением DOF — это стандартная тема и в протезировании, именно поэтому есть золотой стандарт, к которому придерживаются все производители. Переход от проксимальной без средней фаланги, сразу к дистальной.

В итоге могу сказать, что у манипуляторов рук большее количество DoF, часть из них неюзабельны, а часть можно применить и в протезировании к примеру электрофлексия с возможностью сгибания и приведения/отведения🦾
И если раньше электрофлексией и электроротатором невозможно было управлять, то сейчас, это выполнимая задача с помощью ИИ 😶‍🌫️