كشف فريق من الباحثين بقيادة علماء سويسريين عن تصميم أول ساق آلية مزودة بـ”عضلات اصطناعية”، تستخدم جيوبًا مملوءة بالزيت لتسهيل الحركة على أسطح متنوعة، وتم عرض الساق الروبوتية وهي تقفز بشكل متكرر في مقطع فيديو مصاحب للدراسة المنشورة في مجلة Nature Communications، حيث أظهرت قدرتها على التكيف مع أسطح مختلفة من العشب إلى الرمل والحجارة.
تقنية مبتكرة مستوحاة من جسم الإنسان
استلهم العلماء تصميم الساق الروبوتية من نظام الحركة الطبيعي في جسم الإنسان، الذي يعتمد على نحو 600 عضلة لتنفيذ الحركات اليومية، ولتحقيق ذلك، استخدم الباحثون “العضلات الاصطناعية”، وهي نوع من المحركات الكهروهيدروليكية التي تشبه أكياس التجميد الصغيرة المملوءة بالزيت، والتي ترتبط بالعظام المعدنية للساق الروبوتية، وتعمل هذه العضلات عبر الانقباض والاسترخاء، لتحاكي حركة العضلات الحيوانية وتضفي على الروبوت مرونة غير مسبوقة.
الروبوتات التقليدية مقابل الروبوتات المزودة بالعضلات الاصطناعية
وأوضح البروفيسور روبرت كاتشمان، أحد قادة الفريق البحثي وأستاذ الروبوتات في المعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا في زوريخ، أن الروبوتات التقليدية تُصنع عادةً بمحركات ومفاصل معدنية صلبة، مما يجعلها ثقيلة وخطرة للاستخدام المنزلي، فضلًا عن تكلفتها العالية.
وأكد على أن الروبوت المنزلي المثالي ينبغي أن يكون قادرًا على أداء مهام متعددة تشمل الأعمال الشاقة وكذلك المهام اللطيفة مثل العناق أو المصافحة.
مزايا العضلات الاصطناعية واستخداماتها المستقبلية
تتميز تقنية العضلات الاصطناعية بأنها تستهلك طاقة أقل مقارنة بالمحركات التقليدية، خاصة عند ثني ركبة الروبوت. كما تمنح الساق الآلية قدرة أكبر على التعامل مع التضاريس الوعرة بحركة سلسة، رغم أن الأبحاث في هذا المجال لا تزال في مراحلها الأولى، إلا أن العلماء يأملون في أن تسهم هذه التقنية في تحسين أداء الروبوتات وتوسيع نطاق استخدامها ليشمل المهام المنزلية.
حدود الإنجاز الحالي وآفاق التطوير
على الرغم من التقدم الكبير الذي تحقق، فإن الساق الروبوتية الحالية لا تزال محدودة في أدائها، إذ يمكنها القفز بارتفاع 13 سنتيمترًا فقط، وهو ما يعادل 40% من طولها، وتحتاج إلى أن تكون متصلة بمحور لتتمكن من القفز في دائرة، ومع ذلك، يعتقد البروفيسور كاتشمان أن تصنيع العضلات الاصطناعية على نطاق واسع، مدفوعًا بانخفاض تكلفة المكونات، يمكن أن يفتح آفاقًا جديدة لتسريع تطوير الروبوتات القادرة على الحركة بحرية واستقلالية.
