Od Karla Čapka k modelu ruky (a báseň na závěr)

Čeština nepatří k nejrozšířenějším jazykům, ale přesto se několik českých výrazů stalo doslova mezinárodními (např. americký „dolar“ pochází z jáchymovského „tolaru“, husitská ruční palná zbraň „píšťala“ dala jméno současné jednoranné nebo samonabíjecí „pistoli“). Ovšem nejrozšířenější české slovo v mezinárodním slovníku – robot – se objevilo až v roce 1921, kdy měla premiéru divadelní hra Karla Čapka R.U.R. neboli Rossumovi Univerzální Roboti. V ní poprvé zaznělo zbrusu nové slovo „robot“, odvozené od slova „robota“, tj. dřina či tvrdá práce. Čapkova hra pojednává o továrně, vyrábějící umělé tvory (roboty), kteří se však nakonec proti lidstvu vzbouří a ovládnou svět.

Sci-fi hra R.U.R. slavila velký úspěch nejenom doma, ale i v zahraničí, zejména v Anglii. Brzy začaly být v angličtině pojmem „robot“ označovány obecně jakékoliv stroje, pracující na základě předem daného programu nebo schopné samostatně reagovat na vnější podmínky a podněty. Díky spojení s umělou inteligencí se dnes rozšiřuje aplikace tzv. humanoidů, jejichž tělo se podobá člověku: trup, horní, dolní končetiny a hlava. I přes jejich „lidský“ vzhled jsou to však stále roboti…

Pro laika by bylo zhotovení funkčního modelu humanoida asi příliš velkým oříškem. Vytvořit aspoň zjednodušený, a přitom funkční model lidské ruky se však určitě podaří i konstruktérskému začátečníkovi. Tak se do toho pusťme!

Bez trochy anatomie a názvosloví se neobejdeme

Naše horní končetina začíná ramenem, následuje paže, loket s kloubem, předloktí, zápěstí a ruka tvořená dlaní a pěti prsty (běžně se termín „ruka“ užívá i pro celou horní končetinu). Ruka patří k nejdůležitějším částem našeho těla. Umožňuje nám totiž, na rozdíl od většiny ostatních živočichů, snadno uchopit, držet a manipulovat s nejrůznějšími předměty. Bez této schopnosti bychom nemohli vykonávat spoustu ani těch nejběžnějších činností!

K uchopení a manipulaci s předměty slouží článkované prsty. Jejich pohyb je vyvoláván smršťováním nebo povolováním svalů předloktí, přenos síly ze svalu na články prstů zajišťují šlachy. Ohýbání a narovnávání prstů zajišťují dva druhy šlach: ty na straně dlaně (tzv. flexory) prsty ohýbají a umožňují třeba sevřít ruku v pěst, šlachy na hřbetu ruky (tzv. extenzory) prsty narovnávají. Po celé délce všech prstů jsou rozložena tzv. šlachová poutka tvořící tunýlky, kterými šlachy při pohybu prstů snadno kloužou.

obr. 1                  

zdroj:   https://theses.cz/id/duvnl4/Diplomov_prce.pdf , Quizlet

Pusťme se do práce

Náš papírový model ruky slouží k názorné demonstraci fungování šlach, ovládajících prsty. Poznáme souvislost mezi svaly předloktí, šlachami a jednotlivými prsty, porozumíme funkci a důležitosti šlachových poutek, pochopíme, proč by mohlo mít neléčené poranění šlach vážné důsledky pro funkčnost ruky. Ale také si můžeme užít legraci, když budeme s kamarády soutěžit ve zručnosti při ovládání modelu…

obr. 2

Co budeme potřebovat:

• karton, např. z krabice od bot
• 2-3 plastová brčka
• tenký provázek nebo silnou nit
• 5 kovových kroužků
• prádlovou gumu (pruženku)
• tavnou pistoli, nůž, nůžky

Krok 1:

Na karton obkreslete ruku s roztaženými prsty a udělejte na nich značky tam, kde mají být klouby jednotlivých prstů. Obrys ruky vystřihněte a tupou stranou nože lehce vytlačte rýhy v místech kloubů. V rýhách karton několikrát lehce sem a tam ohněte, aby na ruce vznikly ohebné prsty. Kvůli větší stabilitě při používání modelu je vhodné zpevnit oblast zápěstí nalepením silnějšího kartonu.

obr. 3                                

obr. 4

Krok 2:

Z brček nastříhejte krátké trubičky, které budou představovat šlachová poutka na článcích prstů. Délku trubiček volte tak, aby mezi dvěma sousedními byly (kvůli ohýbání prstů) zhruba pětimilimetrové mezery. Trubičky – poutka pak kapkou tavného lepidla přilepte doprostřed článků všech prstů. Obdobně ustřihněte pět delších poutek pro uložení šlach ve dlani a přilepte je do tvaru vějíře.

obr. 5                                

Krok 3:

Připravte si 5 odstřižků provázku nebo niti, dlouhých asi 35 cm. Ty budou představovat flexorové šlachy. U každého prstu provlékněte provázek všemi čtyřmi poutky (u palce jen třemi) a začátek každého provázku přilepte na špičku příslušného prstu. K provlékání provázků použijte např. tenký drát s očkem na konci.

obr. 6                                

obr. 7

Krok 4:

Nyní odstřihněte z brčka díl, který později přilepíte v místě zápěstí. Ten bude představovat tzv. karpální tunel (brčko modré barvy). Nejprve však tímto „tunelem“ provlékněte současně všech pět „šlach“ a teprve pak „tunel“ přilepte doprostřed spodní části dlaně. Pod karpální tunel přilepte vedle sebe pět trubiček a každou provlékněte jednu „šlachu“. Přitom musíte dát pozor, aby pořadí „šlach“ v trubičkách odpovídalo pořadí prstů na ruce. Nakonec provázky odstřihněte na stejnou délku a pro snadnější ovládání je zakončete malými kroužky nebo kuličkami.

obr. 8                                

obr. 9

Krok 5:

Na závěr musíte zajistit, aby se ohnuté prsty po uvolnění šlachy opět narovnaly. Tuto funkci plní u skutečné ruky šlachy – extenzory. V našem modelu jsou nahrazeny pásky prádlové gumy, přilepenými na zadní stranu prstů: Každý pásek nejprve přilepte ke špičce prstu, pak pásek na prstu mírně napněte a přilepte jeho druhý konec.  

obr. 10

Krok 6.

Model je hotov a připraven k demonstraci tak „obyčejného“ a přitom tak složitého a nesmírně užitečného orgánu – lidské ruky.

V úvodu jsme napsali, že ruka patří k nejdůležitějším částem našeho těla a bez ní bychom nemohli vykonávat spoustu ani těch nejběžnějších činností. Zajímalo nás, jak se na význam ruky dívá umělá inteligence a požádali jsme ji o vyjádření formou básně. Zde výsledek:

Ruka při práci

Ruka ví, kolik stačí síly,
ne víc, ne míň – přesně.
Její řeč poslouchá

kladivo, pero, klíč i nůž

Prsty se zavřou kolem dřeva,
chlad kovu se opře o dlaň.
Palec přitiskne rozhodnutí,
ostatní drží, aby vydržel čas.

V kloubech je paměť opakování,

každý pohyb má svůj cíl.

Co hlava často jenom tuší,

to naše ruka dávno ví…

Dvě poznámky pro zvídavé:

Máte-li hlubší zájem o anatomii naší horní končetiny a ruky zvláště, její důkladné zpracování najdete třeba v této diplomové práci:

https://theses.cz/id/duvnl4/Diplomov_prce.pdf

Možná byste se chtěli dozvědět víc o tzv. syndromu karpálního tunelu. Toto bolestivé poranění totiž může postihnout i každého z nás, protože jeho příčinou může být nevhodný způsob práce s počítačovou myší nebo klávesnicí. Podrobnosti hledejte třeba zde:

https://www.lekarnalemon.cz/syndrom-karpalniho-tunelu-priznaky-prevence-a-lecba

Jaroslav Kusala

(foto autor)