Τα εργαλεία ήταν τα πρώτα αντικείμενα που χρησιμοποίησε ο άνθρωπος για να βελτιώσει τη ζωή του 

Τι είναι εργαλείο

Εργαλείο είναι ένα αντικείμενο που βοηθά τον άνθρωπο να εκτελεί μια εργασία πιο γρήγορα, πιο εύκολα και πιο αποτελεσματικά.
Το εργαλείο είναι ο πρόγονος της μηχανής, καθώς πολλές απλές μηχανές βασίζονται σε αρχές που πρώτα εφαρμόστηκαν στα εργαλεία.
 Παράδειγμα: μια κοφτερή πέτρα μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως εργαλείο κοπής ή ως σφήνα που είναι απλή μηχανή



➤ Η αρχή των εργαλείων

Τα πρώτα εργαλεία βρέθηκαν στην Αιθιοπία και χρονολογούνται 2,6 εκατομμύρια χρόνια π.Χ..
Τα κατασκεύασε ο Homo Habilis, ο “ικανός άνθρωπος”.
Αργότερα, ο άνθρωπος έφτιαξε το πρώτο σύνθετο εργαλείο, ένα τσεκούρι από πέτρα δεμένη σε ξύλο με φυτικές ίνες.

➤ Η συμβολή της φύσης και της παρατήρησης

Ο άνθρωπος εμπνεύστηκε από τη φύση (βιομιμητική) για να δημιουργήσει εργαλεία.
Παράδειγμα:
Η δαγκάνα του κάβουρα αποτέλεσε πρότυπο για τα εργαλεία σύσφιξης (πένσες, σφιγκτήρες).

➤ Τα υλικά και οι εποχές

Ανάλογα με τα υλικά που χρησιμοποίησε ο άνθρωπος, η ιστορία χωρίστηκε σε τρεις μεγάλες περιόδους:

  1. Εποχή του Λίθου (2.500.000 – 3.500 π.Χ.)
    Εργαλεία από πέτρα, κόκκαλο, ξύλο, κέρατα.
    Κύρια υλικά: πυριτόλιθος, χαλαζίας, οψιανός.

  2. Εποχή του Χαλκού (3.500 – 1.500 π.Χ.)
    Ανάπτυξη της μεταλλουργίας.
    Εργαλεία και όπλα από χαλκό, μπρούντζο, ορείχαλκο.

  3. Εποχή του Σιδήρου (1.500 – 700 π.Χ.)
    Εργαλεία πιο ανθεκτικά και αποτελεσματικά.

  4. Μετά  την Α΄Βιομηχανική επανάσταση δημιουργία κραμάτων  σιδήρου όπως χάλυβας ,ο  ανοξείδωτος χάλυβας   και άλλα .

  5. Τα τελευταία 100  χρόνια έχουμε  συνθετικά υλικά όπως το τεχνητό διαμάντι αλλά και το πλαστικό

📌 Ενδιαφέρον: Από τον πυριτόλιθο των πρώτων εργαλείων φτάσαμε στο καθαρό πυρίτιο των σημερινών μικροτσίπ!

➤ Κατηγορίες εργαλείων

  1. Εργαλεία κοπής: ψαλίδι, μαχαίρι, πριόνι, δρεπάνι.

  2. Εργαλεία μέτρησης: μέτρο, χάρακας, θερμόμετρο, ζυγαριά.

  3. Εργαλεία καθοδήγησης: αλφάδι, διαβήτης, γωνία μαραγκού.

  4. Εργαλεία συγκράτησης: πένσα, μέγγενη, σφιγκτήρας.

➤ Συνεργασία με άλλους τομείς τεχνολογίας

Η τεχνολογία εργαλείων συνεργάζεται με:

  • την τεχνολογία μηχανών,
  • την τεχνολογία υλικών,
  • και την εργονομία (επιστήμη που μελετά πώς ο άνθρωπος χρησιμοποιεί πιο άνετα και αποτελεσματικά τα εργαλεία).

     Επιπτώσεις στη ζωή του ανθρώπου

    Η χρήση των εργαλείων:

    • Δημιούργησε νέα επαγγέλματα (υδραυλικός, ηλεκτρολόγος, μηχανικός).
    • Ανέπτυξε την οικονομία και τη βιοτεχνία.
    • Βελτίωσε την ποιότητα ζωής και την ασφάλεια στην εργασία.
    • Οδήγησε στην ανάπτυξη της τέχνης (ζωγραφική, γλυπτική, κεραμική).
    • Συνέβαλε στην πρόοδο του πολιτισμού και στην αξιοποίηση του περιβάλλοντος.

    Εργονομική σχεδίαση εργαλείων

    Η εργονομική σχεδίαση εργαλείων χειρός επικεντρώνεται στην πρόληψη μυοσκελετικών παθήσεων, εξασφαλίζοντας ότι η κάμψη του καρπού αποφεύγεται και η λαβή είναι άνετη. Βασικές αρχές περιλαμβάνουν τη χρήση εργαλείων με εργονομική λαβή (κυρτή ή γωνιώδη) για παράλληλη δύναμη με τον πήχη, χαμηλό βάρος, καλή ισορροπία/κατανομή βάρους και εύκολη πρόσβαση. 

    Βασικές Αρχές Εργονομικής Σχεδίασης Εργαλείων:

    Σχεδιασμός Χειρολαβής: Η λαβή πρέπει να αποτρέπει την κάμψη του καρπού, ακολουθώντας τον κανόνα: «κάμψτε το εργαλείο, όχι τους καρπούς σας».
    Κατεύθυνση Δύναμης: Αν η δύναμη είναι παράλληλη με τον πήχη, η λαβή πρέπει να είναι κάθετη.
    Βάρος & Ισορροπία: Τα εργαλεία πρέπει να είναι όσο το δυνατόν ελαφρύτερα και να μπορούν να χρησιμοποιηθούν με το ένα χέρι. Το κέντρο βάρους πρέπει να ευθυγραμμίζεται με το κέντρο της λαβής.
    Υποβοήθηση: Για βαριά/ογκώδη εργαλεία, απαιτείται μηχανική υποβοήθηση (π.χ. ανάρτηση).
    Πρόσβαση: Τοποθέτηση εργαλείων κοντά στον χρήστη για εύκολη πρόσβαση.
    Στάση Σώματος: Σχεδιασμός που επιτρέπει στον χρήστη να δουλεύει με το αντικείμενο μπροστά του, αποφεύγοντας επίπονες στάσεις. 
    Οφέλη Εργονομικών Εργαλείων:
    • Μείωση καταπόνησης μυών και τενόντων.
    • Αύξηση της παραγωγικότητας και της άνεσης.
    • Πρόληψη τραυματισμών (π.χ. σύνδρομο καρπιαίου σωλήνα). 
    • Για πιο εξειδικευμένες εφαρμογές, χρησιμοποιούνται ανθρωπομετρικά δεδομένα για την προσαρμογή των εργαλείων στις διαστάσεις του σώματος

    Συμπέρασμα:

    Η τεχνολογία εργαλείων αποτελεί τη βάση της τεχνολογικής εξέλιξης του ανθρώπου.
    Από την πρώτη πέτρα μέχρι το σύγχρονο κατσαβίδι ή τα ρομποτικά εργαλεία, ο άνθρωπος συνεχίζει να δημιουργεί τρόπους για να κάνει τη ζωή του πιο εύκολη, πιο παραγωγική και πιο δημιουργική.