ประเทศญี่ปุ่นหุ่นยนต์สองเท้าไบโอไฮบริดที่มีความสูงเพียง 3 ซม. สามารถเคลื่อนที่ได้ แม้กระทั่งเปลี่ยนทิศทางในน้ำ เนื่องจากการหดตัวของกล้ามเนื้อ
หุ่นยนต์สองเท้าเดินในน้ำ วิดีโอ: Science.org
นักวิทยาศาสตร์ชาวญี่ปุ่นได้สร้างหุ่นยนต์สองเท้าขนาดเล็กที่บูรณาการทั้งเนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อและวัสดุเทียม และสามารถเดินและเปลี่ยนทิศทางได้เนื่องจากการหดตัวของกล้ามเนื้อ นักวิทยาศาสตร์นิว รายงานเมื่อวันที่ 26 มกราคม งานวิจัยใหม่ที่ตีพิมพ์ในวารสาร วัตถุ.
ก่อนหน้านี้ หุ่นยนต์ไบโอไฮบริดจำนวนหนึ่งที่มีความสามารถในการคลานและว่ายน้ำถูกสร้างขึ้นด้วยการพัฒนากล้ามเนื้อในห้องปฏิบัติการ อย่างไรก็ตาม หุ่นยนต์ตัวใหม่นี้เป็นหุ่นยนต์สองเท้าตัวแรกที่สามารถหมุนและเลี้ยวได้อย่างคมกริบ โดยการส่งกระแสไฟฟ้าไปที่ขาข้างหนึ่งเพื่อทำให้กล้ามเนื้อหดตัว ในขณะที่ขาอีกข้างยังคงอยู่กับที่ กล้ามเนื้อทำหน้าที่เป็นตัวกระตุ้นทางชีวภาพ ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่แปลงพลังงานไฟฟ้าให้เป็นแรงทางกล
หุ่นยนต์มีความสูงเพียง 3 ซม. ขณะนี้ไม่สามารถยืนได้ด้วยตัวเองในอากาศ และมีโฟมลอยที่ช่วยให้สามารถยืนในถังเก็บน้ำได้ กล้ามเนื้อของมันเติบโตจากเซลล์หนูในห้องปฏิบัติการ
“นี่เป็นเพียงการวิจัยขั้นพื้นฐาน เรายังไม่ถึงขั้นที่สามารถใช้หุ่นยนต์ตัวนี้ได้ทุกที่ เพื่อให้มันทำงานได้ในอากาศ เราจำเป็นต้องแก้ไขปัญหาที่เกี่ยวข้องมากมาย แต่เราเชื่อว่าสามารถทำได้โดยการเพิ่มความแข็งแรงของกล้ามเนื้อ” สมาชิกในทีมวิจัย ผู้เชี่ยวชาญ โชจิ ทาเคอุจิ จากมหาวิทยาลัยที่กำลังศึกษาอยู่ในโตเกียว กล่าว
หุ่นยนต์ยังช้ามากตามมาตรฐานของมนุษย์ โดยเคลื่อนที่เพียง 5,4 มม. ต่อนาที นอกจากนี้ยังใช้เวลามากกว่าหนึ่งนาทีในการหมุน 90 องศา เนื่องจากได้รับการกระตุ้นด้วยไฟฟ้าทุกๆ 5 วินาที หากต้องการเดินในอากาศแทนการเดินในน้ำ หุ่นยนต์ยังจำเป็นต้องมีระบบการจัดหาสารอาหารเพื่อช่วยรักษาอายุการใช้งานของเนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อ
Takeuchi หวังว่าทีมงานจะทำให้หุ่นยนต์เคลื่อนที่เร็วขึ้นโดยการปรับรูปแบบการกระตุ้นด้วยไฟฟ้าให้เหมาะสมและปรับปรุงการออกแบบ “ขั้นตอนต่อไปของหุ่นยนต์ไบโอไฮบริดนี้คือการพัฒนาเวอร์ชันที่มีข้อต่อและเนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อเพิ่มเติมเพื่อให้สามารถเดินได้อย่างซับซ้อนยิ่งขึ้น นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องพัฒนากล้ามเนื้อหนาเพื่อเพิ่มความแข็งแรงด้วย” เขากล่าว
“หุ่นยนต์ไบโอไฮบริดเป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์สำหรับการศึกษาเนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรม ในขณะเดียวกันก็ช่วยศึกษาวิธีควบคุมตัวกระตุ้นทางชีวภาพด้วย เนื่องจากแรงและการควบคุมได้รับการปรับปรุงผ่านการวิจัยประเภทนี้ การบังคับใช้ของแอคชูเอเตอร์ดังกล่าวกับหุ่นยนต์ที่ซับซ้อนมากขึ้นก็จะเพิ่มขึ้น” ผู้เชี่ยวชาญ Victoria Webster-Wood จากมหาวิทยาลัย Carnegie Mellon กล่าว ทบทวน
พฤ (ตาม นักวิทยาศาสตร์นิว)