مستقبل الروبوتات: تطوير ساق آلية بـ"عضلات اصطناعية"
أعلن فريق من الباحثين، يقوده علماء سويسريون، عن تصميم أول ساق آلية تستخدم "عضلات اصطناعية"، والتي تعتمد على المحركات الكهربائية الهيدروليكية. هذه الساق قادرة على القيام بقفزات صغيرة، لكنها لا تزال في مرحلة التطوير، حيث لم يتمكن العلماء بعد من تصميم روبوت كامل يعمل بشكل مستقل بهذه العضلات.
في دراسة جديدة نُشرت نتائجها في مجلة "نيتشر كوميونيكيشنز"، يظهر في مقطع فيديو مصاحب الساق الروبوتية، حيث تؤدي قفزات صغيرة على أسطح متنوعة تشمل العشب والرمل والحجارة.
ويأمل الباحثون في أن تُستخدم هذه التقنية في صناعة الروبوتات القادرة على أداء "المهام المنزلية المملة"، كما صرح الباحث روبرت كاتشمان، أحد المشاركين في الدراسة، لوكالة "فرانس برس".
استلهم فريق الباحثين من الطريقة التي يستخدم بها جسم الإنسان حوالي 600 عضلة لتحقيق حركة سلسة تمكنه من المشي والقفز. لتحقيق ذلك، اعتمدوا على ما يعرف بـ"العضلات الاصطناعية"، التي تُعتبر محركات كهربائية هيدروليكية.
تتميز هذه العضلات بتشابهها مع أكياس صغيرة تُملأ بالزيت، حيث ترتبط بالعظام المعدنية للساق الآلية. يعمل النظام على الانقباض والانبساط محاكياً حركة العضلات الطبيعية، وذلك بفضل الأقطاب الكهربائية المجهزة فيها.
أوضح كاتشمان، وهو أستاذ في علم الروبوتات في المعهد الفدرالي السويسري للتكنولوجيا، أن "الروبوتات التقليدية المصنوعة على شكل بشر تعتمد على محركات ومفاصل معدنية صلبة، مشابهة لتلك المستخدمة في خطوط الإنتاج الصناعية".
كما أشار إلى أن "هذه الروبوتات الثقيلة تُعتبر خطرة ومكلفة، مما يمنع استخدامها في المنازل". لذلك، يجب أن يتمتع الروبوت المنزلي بقدرة على التعامل مع الأحمال، فضلاً عن القدرة على التفاعل الإنساني مثل العناق أو المصافحة.
من المميزات الكبيرة لتقنية العضلات الاصطناعية هو أنها تحتاج إلى طاقة أقل مقارنةً بالمحركات التقليدية عند ثني ركبة الروبوت، مما يجعلها أكثر كفاءة. كما أن هذه التقنية تسمح للساق بالتحرك بسهولة على التضاريس الصعبة.
أرض الحب الجميل الحلقة 1
على الرغم من أن الأبحاث في مجال المحركات الكهروهيدروليكية ما زالت في مراحلها الأولى، إلا أن الساق التي تم اختبارها يمكنها القفز بارتفاع يصل إلى 13 سنتيمتراً، ما يعادل 40% من طولها. ومع ذلك، فهي تحتاج إلى أن تكون متصلة بمحور لتدور حوله، مما يقيد من حركتها.
حتى الآن، لم يتمكن العلماء من تطوير روبوت آلي يعمل بشكل كامل باستخدام هذه العضلات الاصطناعية. ومع ذلك، يرى البروفيسور كاتشمان أن "إنتاج هذه العضلات على نطاق واسع، بدعم من انخفاض تكاليف مكوناتها، قد يسرع من تطوير الحركة الروبوتية".