V dnešnej dobe existuje veľké množstvo ľudí, ktorí, bohužiaľ, v rôznych kritických situá-ciách nevyviazli bez zranenia či inej ujmy na zdraví. Jedna z dôležitých častí tela, o ktorú ľudia v dôsledku či už nehody alebo zo zdravotných príčin prichádzajú, je ruka. Vďaka pok-ročilým technológiám, ktoré dnešný svet ponúka, už nie je také nákladné náhradnú končatinu vyrobiť aj v domácich podmienkach. Pomocou aditívnej výroby a 3D návrhu modelov je možné náhradnú ruku vyrobiť za menšie náklady svojpomocne.
Cieľom práce je návrh a realizácia elektro-mechanicky ovládanej robotickej ruky. Riešená bude problematika jednotlivých častí ruky, ako prsty, dlaň, zápästie a predlaktie. Pre riadenie robotickej ruky bude využitá vývojová doska z platformy Arduina. Jednotlivé prsty budú ovládané za pomoci servomotorov a tiahel k nim pripojených. Práca sa taktiež zaoberá adi-tívnou výrobou ako celkom, konkrétnejšie históriou, metódami, materiálmi pre 3D tlač, ale aj CAD softvérmi pre návrh jednotlivých modelov.
Anotace v angličtině
Nowadays, there are lots of people who, unfortunately, did not escape various critical situa-tions without injuries. One of the most important parts of the body that people often lose in accidents is the arm. Thanks to advanced technologies that are available in the modern world, it is not so difficult to create a limb surrogate even at home. Using additive manufacturing and 3D design will enable you to do it by youself at a lower cost.
The aim of this work is the design and the creation of an electro-mechanically operated ro-botic arm. The problems of the individual parts of the arm which are the fingers, the palm, the wrist, and the forearm will be dealt with. The robotic arm will be operated by Arduino development board. Each of the fingers will be operated by using servomotors and tie rods adjusted to them. The work will also deal with additive manufacturing as a whole, especially its history, methods, materials for 3D printing, but also with CAD software for the design of individual models.
Klíčová slova
aditívna výroba (3D tlač), robotická ruka, Arduino, 3D modelovanie, CAD
Klíčová slova v angličtině
additive manufacturing (3D printing), robotic hand, Arduino, 3D modeling, CAD
Rozsah průvodní práce
78 s. (97 342)
Jazyk
SK
Anotace
V dnešnej dobe existuje veľké množstvo ľudí, ktorí, bohužiaľ, v rôznych kritických situá-ciách nevyviazli bez zranenia či inej ujmy na zdraví. Jedna z dôležitých častí tela, o ktorú ľudia v dôsledku či už nehody alebo zo zdravotných príčin prichádzajú, je ruka. Vďaka pok-ročilým technológiám, ktoré dnešný svet ponúka, už nie je také nákladné náhradnú končatinu vyrobiť aj v domácich podmienkach. Pomocou aditívnej výroby a 3D návrhu modelov je možné náhradnú ruku vyrobiť za menšie náklady svojpomocne.
Cieľom práce je návrh a realizácia elektro-mechanicky ovládanej robotickej ruky. Riešená bude problematika jednotlivých častí ruky, ako prsty, dlaň, zápästie a predlaktie. Pre riadenie robotickej ruky bude využitá vývojová doska z platformy Arduina. Jednotlivé prsty budú ovládané za pomoci servomotorov a tiahel k nim pripojených. Práca sa taktiež zaoberá adi-tívnou výrobou ako celkom, konkrétnejšie históriou, metódami, materiálmi pre 3D tlač, ale aj CAD softvérmi pre návrh jednotlivých modelov.
Anotace v angličtině
Nowadays, there are lots of people who, unfortunately, did not escape various critical situa-tions without injuries. One of the most important parts of the body that people often lose in accidents is the arm. Thanks to advanced technologies that are available in the modern world, it is not so difficult to create a limb surrogate even at home. Using additive manufacturing and 3D design will enable you to do it by youself at a lower cost.
The aim of this work is the design and the creation of an electro-mechanically operated ro-botic arm. The problems of the individual parts of the arm which are the fingers, the palm, the wrist, and the forearm will be dealt with. The robotic arm will be operated by Arduino development board. Each of the fingers will be operated by using servomotors and tie rods adjusted to them. The work will also deal with additive manufacturing as a whole, especially its history, methods, materials for 3D printing, but also with CAD software for the design of individual models.
Klíčová slova
aditívna výroba (3D tlač), robotická ruka, Arduino, 3D modelovanie, CAD
Klíčová slova v angličtině
additive manufacturing (3D printing), robotic hand, Arduino, 3D modeling, CAD
Zásady pro vypracování
1. Vypracujte literární rešerši na téma aditivní výroba. 2. Seznamte se s elektricky ovládanými modely lidské ruky. 3. Prozkoumejte mechanické možnosti pohybů jednotlivých částí ruky. 4. Navrhněte model elektricky ovládané robotické ruky. 5. Ověřte funkčnost navrženého modelu.
Zásady pro vypracování
1. Vypracujte literární rešerši na téma aditivní výroba. 2. Seznamte se s elektricky ovládanými modely lidské ruky. 3. Prozkoumejte mechanické možnosti pohybů jednotlivých částí ruky. 4. Navrhněte model elektricky ovládané robotické ruky. 5. Ověřte funkčnost navrženého modelu.
Seznam doporučené literatury
1. Ian GIBSON, David ROSEN a Brent STUCKER. Additive Manufacturing Technologies: 3D Printing, Rapid Prototyping, and Direct Digital Manufacturing. New York: Springer, 2015. ISBN 978-1-4939-2112-6. 2. Andreas GEBHARDT a Jan-Steffen HÖTTER. Additive Manufacturing: 3D Printing for Prototyping and Manufacturing. Munich: Carl Hanser Verlag, 2016. ISBN 978-1-56990-582-1. 3. Jadran LENARČIČ a Manfred HUSTY. Latest Advances in Robot Kinematics. Dordrecht: Springer, 2012. ISBN 978-94-007-4619-0. 4. John J. CRAIG. Introduction to Robotics: Mechanics and Control. Edinburgh: Pearson Education, 2014. ISBN 978-1-292-04004-2. 5. Woodrow Barfield. Cyber-Humans. Springer International Publishing Switzerland, 2015. ISBN 978-3-319-25050-2.
Seznam doporučené literatury
1. Ian GIBSON, David ROSEN a Brent STUCKER. Additive Manufacturing Technologies: 3D Printing, Rapid Prototyping, and Direct Digital Manufacturing. New York: Springer, 2015. ISBN 978-1-4939-2112-6. 2. Andreas GEBHARDT a Jan-Steffen HÖTTER. Additive Manufacturing: 3D Printing for Prototyping and Manufacturing. Munich: Carl Hanser Verlag, 2016. ISBN 978-1-56990-582-1. 3. Jadran LENARČIČ a Manfred HUSTY. Latest Advances in Robot Kinematics. Dordrecht: Springer, 2012. ISBN 978-94-007-4619-0. 4. John J. CRAIG. Introduction to Robotics: Mechanics and Control. Edinburgh: Pearson Education, 2014. ISBN 978-1-292-04004-2. 5. Woodrow Barfield. Cyber-Humans. Springer International Publishing Switzerland, 2015. ISBN 978-3-319-25050-2.
Přílohy volně vložené
1 CD ROM
Přílohy vázané v práci
-
Převzato z knihovny
Ne
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Diplomant odprezentoval před komisí hlavní cíle a výsledky své diplomové práce. Prezentace jako celek byla zpracována na výborné úrovni, student dokázal vystihnout klíčové body práce. Součástí prezentace byla praktická ukázka. Následně byl student seznámen s posudky vedoucího a oponenta diplomové práce. Diplomant postupně odpověděl na otázky oponenta práce.
Komise vznesla k obhajobě následující dotazy:
Doc. Matušů: Jakou hmotnost mají profesionální výrobky?
Doc. Úředníček: Co bude nadřazeným systémem pro ovládání pohybu ruky?
Prof. Pokorný: Jak je řešena otázka přívětivosti protézy?
Doc. Úředníček: Jaký typ servomotoru jste použil?
Doc. Vašek: Uvažoval jste o možnosti snížení hmotnosti ruky?
Na kladené dotazy diplomant reagoval na výborné úrovni.