Utilizatorul Instructables mszymczak ne-a permis să vă împărtășim proiectul său pentru construirea unei mâini mecanice cu paie de plastic. Acest proiect este o introducere excelentă pentru copii, pentru a le stârni interesul în construirea de gadgeturi mai complicate. Mai întâi, o mână din paie de băut, apoi un robot Raspberry Pi.
Mszymczak spune: „Eleganța acestui design constă în faptul că este practic gratuit și asamblarea este destul de simplă. Cu toate acestea, acest design realizează o mână complet mecanică ce revine la starea sa inițială atunci când tendoanele își eliberează tensiunea. Pentru acest proiect, scopul a fost de a construi o mână complet funcțională folosind doar paie… Magia acestui proiect este că nu folosește lipici, sudură, capse sau alte metode de fixare, ci doar o utilizare creativă a materialului de construcție original. Paiele sunt materiale de construcție incredibile. Vin într-o mare varietate de dimensiuni, dar împărtășesc atributele de rezistență inerentă, flexibilitate și disponibilitate.”
Piese necesare: 25-30 paie
Unelte necesare: Foarfecă Perforator Riglă (opțional) Frigăruie de lemn (opțional) Marker permanent (opțional)
Degete (falange)
Gândiți-vă la construcția degetului ca având două părți. Veți construi patru degete și patru tendoane. Degetele sunt tuburi din pai cu tăieturi pentru a permite mișcarea articulațiilor și a reține suficient material pentru a reveni la forma inițială. Tendoanele constau dintr-o unghie, un tendon și un inel de tragere. Tendoanele sunt fiecare o bucată de pai și sunt elementul esențial pentru funcționarea corectă a degetului. Toate cele patru degete din paie pot fi făcute identic. Dacă doriți, puteți face locațiile încheieturilor proporțional cu o mână reală, cu diferite lungimi. Acest lucru adaugă pur și simplu mai multă complexitate construcției. Veți observa că fiecare deget constă din șapte perforări de hârtie. Veți face patru perforări de hârtie la distanțe egale în partea de jos a fiecărui deget. Acestea ne vor permite ulterior să creăm o palmă pentru a ține degetele împreună. Cele trei perforări pe care le faceți deasupra palmei sunt la 90 de grade față de perforările palmei. Acestea sunt încheieturile și puteți ține un pai la mână pentru a determina cea mai bună locație pentru aceste perforări. Încheieturile necesită puțin mai multă muncă pentru a funcționa. Trebuie să îndepărtați jumătate din pai sub perforarea de fixare. Puteți folosi foarfeca pentru a crea o formă de V frumoasă sau pur și simplu să perforați dublu, decalând sub prima perforare. După multe experimente, cred că forma de V este atât mai rapidă, cât și oferă o „revenire” superioară pentru readucerea degetului în poziția de repaus. Experimentați cu încheieturile îndoind degetul pentru a verifica o îndoire ușoară și plăcută. Căutați zonele încrețite din plastic și îndepărtați acel material. Degetul ar trebui să revină la o linie dreaptă când este eliberat. Dacă nu, ați îndepărtat prea mult material. Vom construi degetul mare opozabil ca o serie separată de pași mai târziu în acest ghid.
Tendoane și unghii
Tendonul parcurge întreaga lungime a degetului. Folosind un singur pai, veți tăia o unghie, un tendon și un inel de tragere. Toate acestea se fac cu foarfeca. Luați-vă timp. Aici un pai de la McDonald’s își arată avantajul. Folosiți dunga galbenă pentru a tăia pe lungimea paiului. Acum aveți acces să tăiați restul formei. Folosiți dunga roșie ca ghid de tăiere perfect. Ca bonus, tendonul arată frumos în roșu. Rotunjiți partea superioară a unghiei într-o formă aproximativă de lopată. Da, doriți ca inelele de tragere să fie tăiate pe linia galbenă. Acest lucru va permite ansamblurilor degetelor să fie trase prin palmă în etapele ulterioare de construcție.
Asamblarea degetului și a tendonului
Acesta este un moment foarte satisfăcător în procesul de construcție. Veți începe în sfârșit să vedeți cum eforturile dumneavoastră prind contur și chiar să demonstrați mecanica în funcționare. În acest moment, degetele și tendoanele sunt aproape complete. Înainte de a putea uni aceste două piese, trebuie să faceți încă două tăieturi pentru fiecare deget. În primul rând, tăiați partea superioară a degetului de-a lungul aceleiași linii paralele cu articulațiile încheieturilor. Tăiați doar aproximativ 3 până la 6 milimetri. Nu doriți să tăiați până la prima articulație, deoarece acest lucru ar distruge degetul. Această tăietură va ancora unghia. În al doilea rând, tăiați o secțiune din partea de jos a degetului, astfel încât inelul de tragere final să poată fi prins. Introduceți tendonul împingând unghia de jos în sus, prin deget. Va glisa ușor prin tub și nu ar trebui să pună probleme. Ancorați unghia în partea superioară a degetului. Prindeți inelul de tragere și trageți-l ușor în timp ce țineți degetul. Cu exact cantitatea potrivită de tensiune, tendonul va forța articulațiile încheieturilor să se plieze și degetul se va îndoi. Folosiți acest timp pentru a îndepărta material suplimentar, dacă este necesar, pentru a permite articulației încheieturii să funcționeze corect. Consider că este cel mai bine să „rodați” articulația încheieturii flexându-le manual de câteva ori, folosind mâinile mele în loc de inelul de tragere.
Palma
După ultima serie de pași, poate doriți să luați o pauză. Următorii pași sunt mai puțin entuziasmanți și necesită mult timp. În anumite privințe, este o etapă lungă de tăiere pentru a ajunge la un alt reper major în procesul de construcție și ar putea fi înțelept să luați o pauză în loc să vă grăbiți cu restul proiectului. Palma începe destul de ușor, dar adăugarea unui deget mare opozabil vă va testa cu adevărat răbdarea. Luați-vă timp. Începeți prin a tăia patru paie mai scurte pentru a acționa ca o matrice pentru degete. Imaginea de mai jos arată o lungime sugerată de aproximativ 1/3 din lungimea totală a unui pai.
Suporturi pentru degetul mare
Degetul mare este extrem de consumator de timp. Pentru a fi complet opozabil, va trebui să construiți suporturi care se extind dincolo de palmă. Pentru a face acest lucru cât mai eficient posibil, veți „suprapune” suportul degetului mare peste palmă. Deși am folosit patru paie pentru palmă, vom avea nevoie doar de trei pentru degetul mare. Mai mult de trei vor împiedica mișcarea opozabilă a degetului mare. Vom atinge un echilibru între rezistență și flexibilitate. Pentru fiecare dintre cele trei paie, perforați patru găuri exact în aceeași locație ca și găurile palmei. Tăiați cu mare grijă paiul pe jumătate între găuri și opriți-vă la aproximativ 6 milimetri după ultima gaură. Introduceți un pai din palmă în fiecare suport pentru degetul mare. Aliniați găurile.
Degetul mare
Pentru degetul mare, pur și simplu țineți un pai la propria mână. Perforați o gaură pentru cele două articulații ale încheieturii prezentate în imagine. Tăiați o formă de V similară cu metoda folosită pentru cele patru degete anterioare.
Asamblarea mâinii
Pentru a asambla mâna, vom introduce degetul prin palmă și suporturile degetului mare. Pentru a face acest lucru, vă veți folosi degetele pentru a încreți paiul, a strânge și a împinge. Va fi puțin frustrant, dar cu puțină răbdare, ar trebui să dureze maxim aproximativ 20 de minute. Luați-vă timp. Este esențial să introduceți degetul prin palmă cu tendonul la locul lui. Nu veți putea introduce tendonul după ce degetul este în palmă. Ați fost avertizat. Prima imagine arată că suporturile degetului mare sunt aranjate cu unul în partea superioară a mâinii și două în partea inferioară a mâinii. Imaginea arată, de asemenea, că nu am tăiat încă lungimea sau nu am perforat găuri. Acest lucru este intenționat, deoarece tăieturile finale nu sunt cunoscute până când primele patru degete sunt la locul lor. Este prezentată și frigăruia de lemn opțională. Aceasta poate fi folosită pentru a împinge în interiorul degetului și a readuce paiul la forma sa tubulară normală dacă încrețirea a fost excesivă. Nu vă faceți griji să arate perfect. Tot ce este important este mișcarea liberă a tendonului în interiorul tubului palmei. Dacă se poate mișca liber și degetele sunt aliniate aproximativ după unghie, ați asamblat-o corect. După ce ați introdus cele patru degete prin palmă, așezați ansamblul degetului mare, care plutește liber, deasupra suporturilor extinse ale degetului mare, la un unghi aproximativ similar cu propria mână. Acum aveți un ghid aproximativ cu privire la locul unde să perforați găurile pentru introducerea degetului mare.
Mai multă muncă pentru degetul mare
Introduceți degetul mare prin orificiul pe care l-ați perforat pentru suporturile degetului mare al palmei. Tăiați excesul de pai care se extinde dincolo de degetul mare. Pentru ca degetul mare să fie opozabil, va trebui să permiteți degetului mare să se plieze în palmă. Întoarceți mâna și perforați găuri pentru acces între degetul mare și deget. Tăiați o cantitate generoasă de material din aceste locații. Verificați-vă munca asigurându-vă că degetul mare se poate plia și îndoi în palmă. Imaginea arată mișcarea liberă a degetului mare la 90 de grade. Minunat.
Relocarea opțională a tendonului degetului mare
Îmi place să perfor un orificiu final în degetul adiacent degetului mare și să introduc tendonul degetului mare în acel deget. Acest lucru face operarea mâinii puțin mai ușoară pentru copii. Imaginea de mai jos arată tendonul degetului mare întinzându-se către un deget adiacent.
Distrați-vă și pașii următori
Priviți cu amuzament cum copiii explorează mecanica și pun întrebări despre propriul schelet, mușchi și tendoane. Se întâmplă multe în această mână mecanică simplă. Puteți extinde cu ușurință acest proiect realizând o încheietură și un braț simple. Va trebui să luați în considerare legarea tendoanelor prin înlănțuirea inelelor de tragere cu un model de tăiere cu colier de plastic (șnur de prindere). Proiectele viitoare pe care le vom posta includ angrenaje din paie, pendule din paie, arcuri din paie, sifoane cu clopot de apă din paie și poduri din paie. Paiele sunt grozave. Sunt un punct de intrare ușor pentru copii în construcții, iar costul le face aproape irezistibile. Distrați-vă.
