ماهیچه‌های مصنوعی نوین برای کارآمدتر کردن ربات‌ها

به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از اینترستینگ انجینرینگ، محرک ها دستگاه های حساسی هستند که وظیفه تبدیل انرژی به حرکت فیزیکی (مانند ماهیچه های انسانی) را برعهده دارند و در نتیجه اجزایی حیاتی برای سیستم های مختلف از جمله ابزارهای مکانیکی، الکتریکی و الکترومکانیکی به حساب می آیند. اما محرک های فعلی برای کاربردهای نوین مناسب نیستند زیرا مدت زمان فعالیت آنها کوتاه است.

به همین دلیل محققان دانشگاه دولتی Scuola Superiore Sant'Anna در ایتالیا سعی کردند این روند را تغییر دهند. نتایج پژوهش آنها می تواند شیوه استفاده از محرک ها را متحول کند و کاربرد آنها در صنایع مختلف را وسعت بخشد.

به طور معمول مهندسان از ساختارهای چند لایه جیب مانند استفاده می کنند که از ورقه های پلاستیکی انعطاف پذیر ساخته و با مواد پلاستیکی رسانا پوشیده شده و در آنها روغن ریخته می شود. این روشی ساده برای توسعه محرک های نرم است. در نتیجه این فرایند محرک مانند یک ماهیچه واقعی کار می کند؛ به طور دقیق تر هنگامیکه الکتریسته فعال می شود، ورقه پلاستیکی بخش جیب مانند را منقبض و مایع داخل آن را جابه جا می کند.

این روش را می توان برای ساخت سطوح لمسی یا ماهیچه های مصنوعی برای ربات ها به کار برد. با این وجود روش گفته شده چند چالش مهم دارد. استفاده مداوم از تحریک الکتریکی به انقباض های ماهیچه ای کوتاه مدت، محدود می شود که مانعی مهم در موارد استفاده مختلف است.

به همین دلیل محققان روشی نوین ابداع کرده اند که رصد دقیق نیرو در این دستگاه ها را ممکن می کند و در نتیجه عملیات ها و مدت زمان فعالیت محرک ها بهبود می یابد.

یان دان سیبو پژوهشگر در این باره می گوید: طی تحقیق روی ترکیب مواد معمولی، ورقه های پلاستیکی را آزمایش کردم که دیوید پرنینگر(دانشجوی دکترا) برای تحقیق اش روی ماهیچه های مصنوعی زیست تجزیه پذیر استفاده می کرد. به محض اینکه متوجه شدیم ماده مذکور می تواند یک فشار مداوم را برای مدتی طولانی ایجاد کند، دریافتیم که دستاورد بزرگی داشته ایم.

علاوه بر آن محققان ماهیچه های مصنوعی، نمایشگرهای لمسی و غیره را با استفاده از مواد ترکیبی شناسایی شده، ساختند.

اکنون با کمک تحقیق انجام شده، حوزه های مختلف از جمله ابداع دستگاه های کمکی، ماشین های خودکار و موبایل های متحرک برای اکتشافات زمینی، دریایی و فضایی شاهد پیشرفتی قابل توجه خواهند بود. زیرا این صنایع به دنبال روش های کم هزینه با قابلیت عملکرد بالا هستند که می توانند مصرف کمترین میزان انرژی را تضمین کنند و تاثیرات منفی کمتری بر محیط زیست دارند.