ماهیچه مصنوعی برای ربات‌های انسان‌نما +‌ ویدئو

به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از دیلی‌میل، ماهیچه‌های بدن انسان به گونه‌ای طراحی شده‌اند که قابلیت بلند کردن وزن‌های زیادی را دارند و حتی با پرورش دادن آن، این قدرت افزایش هم می‌یابد. محققان بارها تلاش کرده‌اند تا ربات‌های انسان‌نمایی بسازند که قابلیت‌های انسان را هم داشته باشند.

به‌تازگی، مهندسان ماهیچه‌ای مصنوعی تولید کرده‌اند که ربات‌های انسان‌نما به واسطه آن قادر خواهند بود هزار برابر وزن خود بار بلند کنند. این ماهیچه نرم مصنوعی که با فناوری پرینت سه‌بعدی تولید شده است، مانند مدل‌های قبلی به دستگاه فشار خارجی یا تجهیزات ولتاژ بالا نیاز ندارد.

این ماهیچه مصنوعی از قابلیت‌هایی چون فشار دادن، کشیدن، خم کردن، چرخیدن و بلند کردن وزنه برخوردار است. گروهی از محققان دانشگاه کلمبیا معتقدند که تاکنون هیچ ماده‌ای نتوانسته است عملکردی مانند ماهیچه نرم داشته باشد. این به دلیل ناتوانی در تحمل فشار بالاست.

پژوهشگران می‌گویند با الهام از موجودات زنده، به کار بردن مواد نرم رباتیک، در مواقعی که ربات‌ها در تعامل با انسان قرار می‌گیرند، مانند کارهای تولیدی و مراقبت‌های بهداشتی می‌تواند بسیار کارآمد باشد.

ربات‌های نرم برخلاف ربات‌های سخت قادرند حرکات طبیعی، گرفتن اشیاء و انجام حرکات با دست را تکرار کنند تا بتوانند در شرایط مختلف کمک کنند، کارهای حساس را انجام دهند یا اشیاء نرم را بردارند.

محققان معتقدند که تاکنون گام‌های بلندی را در راستای ایجاد ذهن‌های رباتیک برداشته‌اند اما بدن‌های رباتیک هنوز ابتدایی هستند و باید روی پیشرفت آن کار کرد. آنها به یکی از موانع نهایی ساخت ربات‌های زنده غلبه کرده‌اند.

آنها برای دستیابی به محرکی با کشش و فشار بالا و نیز چگالی پایین، از نوعی ماتریکس لاستیک سیلیکونی به همراه اتانول استفاده کردند که در میان حباب‌های کوچک توزیع شده‌اند. این راه‌حل از ویژگی‌های کشسانی و تغییر حجم بالا تشکیل شده بود که منجر به تشکیل مواد دیگر شده است. ساخت آسان، هزینه پایین و ساخته شدن از مواد سازگار با محیط‌ زیست از جمله ویژگی‌های این مواد محسوب می‌شود.

بعد از تهیه پرینت سه‌بعدی این ماده و ساخت آن به شکل دلخواه، ماهیچه مصنوعی با استفاده از یک سیم مقاومتی نازک و با قدرت کم هشت ولت عمل می‌کند. محققان این ماهیچه مصنوعی را در سیستم‌های رباتیک مختلف مورد آزمایش قرار دادند و شاهد توانایی قابل توجه آن در انقباض و انبساط عضله بودند.

این ماهیچه مصنوعی وقتی به طور الکتریکی تا 80 درجه سانتی‌گراد حرارت داده شد، تا بیش از 900 درصد گسترش یافت. از طریق کنترل کامپیوتری، این واحد خودکار می‌تواند کارهای حرکتی را انجام دهد.

محققان معتقدند که این ماهیچه مصنوعی ساخته شده، تاکنون نزدیک‌ترین نمونه ماهیچه به ماهیچه طبیعی بوده است. آنها همچنان روی پیشرفت عملکرد آن کار می‌کنند تا از این طریق بتوانند زمان واکنش ماهیچه را بالاتر ببرند.

مترجم: ندا اظهری