جامعة سويسرية تنجح في تصميم أول ساق آلية بـ”عضلات اصطناعية”

قاد باحثون من جامعة سويسرا بحثاً أسفر عن تصميم أول ساق آلية بـ”عضلات اصطناعية” وهي عبارة عن جيوب مملوءة بالزيت تسمح بالقفز على أسطح مختلفة.
وفي مقطع فيديو مصاحب للدراسة التي نشرت نتائجها مجلة “نيتشر كوميونيكيشنز” (Nature Communications)، تظهر الساق الروبوتية الصغيرة وهي تقفز قفزات صغيرة في دائرة مغطاة بالعشب والرمل والحجارة.
ويأمل الباحثون أن تُستخدم تقنيتهم في الروبوتات القادرة على “إنجاز مهام منزلية مملة”، وفقما قال الباحث المشارك في إعداد الدراسة روبرت كاتشمان لوكالة الصحافة الفرنسية.
واستلهم فريق الباحثين واقع أن جسم الإنسان يستخدم حوالي 600 عضلة من أجل إنشاء روبوت قادر على المشي والقفز بسلاسة.
وللقيام بذلك، استخدم الباحثون ما تسمى “العضلات الاصطناعية”، المعروفة أيضا باسم المحركات الكهربائية الهيدروليكية.
تشبه هذه العضلات أكياس تجميد صغيرة متصلة بالعظام المعدنية للساق الآلية. وهي مملوءة بالزيت ومجهزة بأقطاب كهربائية، وتنقبض وتسترخي عن طريق محاكاة حركة العضلات الحيوانية.
وقال كاتشمان، وهو أستاذ علم الروبوتات في المعهد الفدرالي السويسري للتكنولوجيا في زوريخ، إن الروبوتات العادية الشبيهة بالبشر مصنوعة بمحركات ومفاصل معدنية صلبة مماثلة لتلك المستخدمة في خطوط التجميع الصناعية.
ولفت إلى أن هذه الروبوتات الصناعية ثقيلة للغاية، وبالتالي خطرة، ومكلفة للغاية بما يمنع استخدامها في المنزل. ولا ينبغي للروبوت المنزلي أن يكون قادرا على حمل الأحمال فحسب، بل يجب أن يكون مزودا أيضا بالقدرة على “العناق أو المصافحة”.
وتتمتع تقنية العضلات الاصطناعية بميزة استخدام طاقة أقل مقارنة مع المحرك التقليدي عند ثني ركبة الروبوت، بحسب الدراسة.
كما أنها تتيح للساق الاقتراب من التضاريس الصعبة بمزيد من الرشاقة، وفق الباحثين، ولا تزال الأبحاث في مجال المحركات الكهروهيدروليكية حديثة نسبياً.
ويمكن للساق التي خضعت للاختبار أن تقفز 13 سنتيمترا أو 40% من ارتفاعها. لكنها في هذه المرحلة لا تستطيع أداء هذا العمل إلا ضمن دائرة، حيث تكون متصلة بمحور تدور حوله.
ولم يتمكن العلماء بعد من تطوير روبوت آلي يعمل بشكل كامل باستخدام عضلات اصطناعية. لكنّ البروفيسور كاتشمان يعتقد أن إنتاج عضلات اصطناعية على نطاق واسع، مدفوعا بانخفاض تكلفة مكوناتها، يمكن أن يسرع الحركة.