تاندون مصنوعی MIT قدرت رباتها را سهبرابر کرد
به گزارش صتایع نو و به نقل از اینترستینگ انجینرینگ، پژوهشگران دانشگاه امآیتی با ساخت تاندونهای مصنوعی از هیدروژلهای محکم و انعطافپذیر، تصورات پیشین درباره چگونگی حرکت ماشینها توسط بافتهای زنده را دگرگون کردهاند. این اتصالدهندههای کشسان مشابه کش لاستیکی، به شکل چشمگیری سرعت، قدرت و دوام رباتهای فعالشونده با ماهیچه را افزایش میدهند.
رباتهای بیوهیبریدی ماشینهایی متشکل از بافت زنده ماهیچه و اجزای مصنوعی هستند که همواره به دلیل محدودیت در میزان نیروی تولیدی قطعات زیستی، با چالش مواجه بودهاند.
با این حال، سیستم جدید ماهیچه-تاندون ابداعی محققان امآیتی با اتصال کارآمدتر ماهیچه به اسکلت رباتیک، این معادله را تغییر داده است. یافتهها نشان میدهد که پنجه رباتیک تقویتشده با این تاندونها، تا سه برابر سریعتر و با سی برابر نیروی بیشتر نسبت به نمونههای صرفاً متکی به عضله عمل میکند.
در این طرح، تیم تحقیقاتی به سرپرستی ریتو رامان، استادیار مهندسی مکانیک در امآیتی، یک طراحی ماژولار ارائه کردهاند که در آن ماهیچههای پرورشیافته در آزمایشگاه توسط تاندونهای هیدروژلی به اسکلت رباتیک متصل میشوند.
رامان در این رابطه توضیح میدهد: «تاندونهای مصنوعی ما به عنوان رابطهای قابل تعویض بین محرکهای عضلانی و اسکلت رباتیک عمل میکنند. این رویکرد ماژولار، طیف گستردهای از کاربردهای رباتیک را تسهیل خواهد کرد.»
در شبیهسازیهای انجامشده، انقباض ماهیچه از طریق تاندونهای هیدروژلی، نیرویی بسیار قدرتمندتر از توان ماهیچه به تنهایی انتقال داد. این امر باعث شد پنجه رباتیک با بازدهی بیسابقهای عمل کند. همچنین این سیستم قادر بود فعالیت خود را بیش از هفت هزار بار بدون افت محسوس عملکرد تکرار نماید.
به طور کلی، افزودن تاندونهای مصنوعی، نسبت قدرت به وزن سیستم را تا ۱۱ برابر بهبود بخشیده است. این پیشرفت به معنای نیاز به حجم کمتری از ماهیچه برای دستیابی به بازدهی بالاتر است. به گفته رامان، در این ساختار تنها به یک تکه کوچک از محرک نیاز است که به شکلی هوشمندانه به اسکلت متصل شده باشد.
این تاندونها با عملکرد به عنوان پلی زیستمکانیکی که از یک سو به اندازه کافی نرم برای ماهیچه و از سوی دیگر به اندازه کافی مقاوم برای اجزای سخت است، مشکلاتی مانند پارگی و جداشدگی در طراحیهای قبلی را نیز مرتفع ساختهاند.
نظرات کاربران
هنوز نظری ثبت نشده است.