An exoskeletal glove: Charis Ioannou at TEDxAthens 2012
Μεταγραφή: Chryssa R. Takahashi Επιμέλεια: MARIANGELA LESTOU
Θα ήθελα να σας πω μια ιστορία.
Πριν δύο χρόνια, ήμουν με τη γιαγιά μου στο χωριό, και βλέπαμε τηλεόραση.
Και της λέω «Γιαγιά, μπορείς να αλλάξεις κανάλι;»
Και η γιαγιά μου προσπάθησε να πιάσει το τηλεκοντρόλ της τηλεόρασης και το τηλεκοντρόλ γλιστρούσε από τα χέρια της. Και λέω, μπορώ να λύσω αυτό το πρόβλημα;
Βέβαια, πώς όταν είσαι 15 χρονών
και πας να φτιάξεις μια κατασκευή η οποία δεν υπάρχει, πώς την κάνεις;
Η απάντηση είναι, δύσκολα. Λοιπόν...
(Χειροκρότημα)
Αφήστε με όμως να σας πω πώς ακριβώς
το αντιμετωπίζει η παρούσα κατασκευή
την οποία ανέπτυξα μετά από πολύ καιρό.
Λοιπόν, αλγόριθμος όπως όλοι ξέρετε ονομάζεται
η διαδικασία επίλυσης ενός προβλήματος σε συγκεκριμένο χρονικό διάστημα.
Αρχικά, όπως όλοι καταλαβαίνετε, θα πρέπει να υπάρξει μία κατασκευή την οποία φορά ο χρήστης.
Πρέπει μετά να βρω ένα τρόπο ώστε να συλλέγω τα δεδομένα
δηλαδή πότε ο χρήστης πάει να πιάσει κάποιο αντικείμενο, ένα ποτήρι ας πούμε. Πρέπει να αναπτύξω ένα επεξεργαστικό σύστημα
το οποίο θα επεξεργάζεται όλα τα δεδομένα,
να κινεί κάποιους ανάλογους κινητήρες
ώστε να ενισχύσει πρακτικά τη δύναμη.
Κι έτσι το επιτυγχάνει η παρούσα κατασκευή.
Ο εξωσκελετός. Εξώσκελετός ονομάζεται η εξωσκελετική διάταξη στην οποία ασκούνται όλες οι εξωτερικές δυνάμεις. Το καλό με αυτόν τον εξωσκελετό
είναι ότι έχει όσους βαθμούς ελευθερίας έχει και το ανθρώπινο χέρι, 15.
Και γι'αυτό, όπως καταλαβαίνετε, αν το φορέσετε,
δεν θα βρείτε κάποια κίνηση την οποία να μην κάνει. Το κατασκεύασα από χάλκινο χοντρό καλώδιο
και τις κολλήσεις τις έκανα με καλάι
γιατί η μητέρα μου δεν μου έπαιρνε ηλεκτροκόλληση να τα κάνω αλλιώς. (Γέλια) (Χειροκρότημα)
Δεν πειράζει.
Λοιπόν, πώς όμως ανιχνεύεις την διάθεση του χρήστη να προσπαθήσει να πιάσει ένα αντικείμενο.
Η απάντηση είναι, αισθητήρες πίεσης.
Οι αισθητήρες πίεσης δεν είναι τίποτε άλλο
παρά μία αντίσταση μεταβλητή
η οποία μεταβάλλει την αντίσταση στο κύκλωμα
με την πιεζόμενη σε αυτή δύναμη.
Βλέπετε εδώ πώς μεταβάλλεται σε σχέση με τη δύναμη. Στη συνέχεια ανέπτυξα ένα επεξεργαστικό σύστημα το οποίο αναλύει όλα τα δεδομένα.
Δηλαδή κάνει μία μετατροπή από αναλογικό σε ψηφιακό σήμα. Το δύσκολο κομμάτι είναι ότι επειδή θέλω να ενισχύσω δέκα διαφορετικές κινήσεις, έχω δέκα διαφορετικά streaming of data (ροές δεδομένων). Πώς κάνουμε parallel processing (παράλληλη επεξεργασία) με επεξεργαστές
οι οποίοι δεν θα ξεπεράσουν το κόστος των ένα-δύο ευρώ. Η απάντηση είναι, βάζουμε πολλούς επεξεργαστές.
Δέκα για την ακρίβεια, ένας για κάθε κίνηση.
Τέλος, χρησιμοποίησα κινητήρες ακριβείας, ή αλλιώς θερμομηχανισμούς, οι οποίοι δεν είναι τίποτε άλλο από ένα μοτεράκι το οποίο ξέρει τη θέση του. Κι εγώ απλώς αλλάζοντας το πότε είναι το σήμα ΟΝ και πότε είναι το σήμα OFF, το ψηφιακό σήμα, μεταβάλλω τη θέση του άξονα. Λοιπόν, αφήστε με όμως γιατί όλα αυτά είναι λόγια, αφήστε με όμως να σας τη δείξω στην πράξη.
Λοιπόν, το καλύτερο πράγμα για να σας το δείξω
θα ήταν να σας καλέσω έναν έναν από δω να το δοκιμάσετε αλλά είναι λίγο πρακτικά αδύνατο αυτό το πράγμα.
Αυτό που θέλω να δείτε είναι το πώς κάνοντας κινήσεις πόσο γρήγορα το αντιλαμβάνεται και πόσο γρήγορα κουνάω όλα τα δάχτυλα. Βλέπετε εδώ να κάνω όλες τις κινήσεις με το χέρι μου. Ας πάμε όμως στο τι θα μπορέσει να γίνει αυτή η κατασκευή. Επειδή φαίνεται ογκώδης, έχω να σας πω ότι ζυγίζει 420 γραμμάρια και είναι κατασκευασμένη από μέταλλο, οπότε...
Λοιπόν, αρχικά θα πρέπει να σχεδιαστεί σε ένα πρόγραμμα τρισδιάστατης απεικόνισης, ή αλλιώς CAD software.
Βλέπετε εδώ ένα παράδειγμα ενός καθημερινού αντικειμένου, πώς μελετά το πρόγραμμα ποιες δυνάμεις
ασκούνται πάνω σε αυτό.
Με αυτό τον τρόπο μπορούμε να κάνουμε πολύ αποτελεσματικότερη την κίνηση της εξωσκελετικής διάταξης.
Στη συνέχεια, θα πρέπει όπως καταλαβαίνετε, επειδή αφορά έναν εξωσκελετό, θα πρέπει να υπάρξει μία διάταξη η οποία να κάνει σε όλους τους χρήστες. Αυτό πρακτικά δεν γίνεται.
Αλλά πώς όταν θα βγει στην αγορά θα γίνει.
Η απάντηση είναι 3D Printing (τρισδιάστατη εκτύπωση). Είναι ένα rapid prototyping method (μέθοδος ταχείας προτυποποίησης) το οποίο μπορεί και εκτυπώνει τρισδιάστατα αντικείμενα. Ο συγκεκριμένος εκτυπωτής στοιχίζει δύο χιλιάδες ευρώ και μπορεί και εκτυπώνει αντικείμενα από πλαστικό ABS. Τι είναι το πλαστικό ABS, νομίζω πως όλοι ξέρετε,
χρησιμοποιείται μέχρι και στην αεροναυπηγική, στα αεροπλάνα, οπότε καταλαβαίνετε πόσο σκληρό είναι.
Τέλος, αυτή είναι μία πλακέτα που σχεδίασα το προηγούμενο Σάββατο, σε ένα διάλειμμα από τα μαθήματά μου.
(Γέλια)
Λοιπόν, και μαζεύει όλες τις πλακέτες σε μία.
Όλες αυτές οι βελτιώσεις οι οποίες σας έδειξα
θα μειώσουν το κόστος της συσκευής στα 390 ευρώ
και το βάρος της κατά 180 γραμμάρια.
Αυτό που θα ήθελα όμως να μείνει πραγματικά
από την παρουσία μου εδώ πέρα
είναι ότι πιστεύω ότι όλοι ξεχωριστά
έχετε έναν εφευρέτη μέσα σας.
Και αυτό που θα ήθελα να κάνετε είναι απλά να τον αφήσετε να βγει έξω και να αλλάξει όλα τα πράγματα γύρω του. Λοιπόν, οπότε η συμβουλή μου είναι, αφήστε τον εφευρέτη να βγει έξω. Σας ευχαριστώ πολύ.
(Χειροκρότημα)