หุ่นยนต์ที่มีกล้ามเนื้อเคลื่อนไหวได้เดินในน้ำ

หุ่นยนต์ไบโอไฮบริดสองขา ของญี่ปุ่น มีความสูงเพียง 3 ซม. สามารถเคลื่อนไหวและเปลี่ยนทิศทางในน้ำได้ด้วยการเกร็งกล้ามเนื้อ

หุ่นยนต์ที่มีกล้ามเนื้อเคลื่อนไหวได้เดินในน้ำ — หุ่นยนต์สองขาเดินในน้ำ วิดีโอ: *Science.org*

นักวิทยาศาสตร์ชาวญี่ปุ่นได้สร้างหุ่นยนต์สองขาขนาดเล็กที่ผสานทั้งเนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อและวัสดุเทียมเข้าด้วยกัน และสามารถเดินและเปลี่ยนทิศทางได้ด้วยการหดกล้ามเนื้อ New Scientist รายงานเมื่อวันที่ 26 มกราคม งานวิจัยใหม่ตีพิมพ์ในวารสาร Matter

ก่อนหน้านี้ หุ่นยนต์ไบโอไฮบริดบางประเภทที่สามารถคลานและว่ายน้ำได้ถูกสร้างขึ้นโดยใช้กล้ามเนื้อที่ปลูกในห้องทดลอง อย่างไรก็ตาม หุ่นยนต์ตัวใหม่ถือเป็นหุ่นยนต์สองขาตัวแรกที่สามารถหมุนและเลี้ยวได้อย่างแม่นยำ โดยจะส่งกระแสไฟฟ้าไปที่ขาข้างหนึ่งเพื่อให้กล้ามเนื้อหดตัว ในขณะที่ขาอีกข้างหนึ่งยังคงอยู่กับที่ กล้ามเนื้อทำหน้าที่เป็นตัวกระตุ้นทางชีวภาพ ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่แปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นแรงทางกล

หุ่นยนต์ซึ่งมีความสูงเพียง 3 ซม. ขณะนี้ยังไม่สามารถยืนได้ด้วยตัวเองในอากาศ และมีทุ่นโฟมเพื่อช่วยให้ยืนบนถังน้ำได้ กล้ามเนื้อของมันได้มาจากเซลล์ของหนูในห้องปฏิบัติการ

“นี่เป็นเพียงการวิจัยขั้นพื้นฐานเท่านั้น เรายังไปไม่ถึงขั้นที่สามารถใช้หุ่นยนต์ตัวนี้ได้ทุกที่ หากจะให้หุ่นยนต์ตัวนี้ทำงานในอากาศได้ เราจำเป็นต้องแก้ปัญหาที่เกี่ยวข้องหลายๆ อย่าง แต่เราเชื่อว่ามันสามารถทำได้โดยการเพิ่มความแข็งแรงของกล้ามเนื้อ” โชจิ ทาเคอุจิ สมาชิกทีมจากมหาวิทยาลัยโตเกียวกล่าว

หุ่นยนต์ดังกล่าวถือว่ายังช้ามากเมื่อเทียบกับมาตรฐานของมนุษย์ โดยเคลื่อนที่เพียง 5.4 มิลลิเมตรต่อนาทีเท่านั้น นอกจากนี้ ยังใช้เวลามากกว่าหนึ่งนาทีในการหมุน 90 องศา เนื่องจากได้รับการกระตุ้นไฟฟ้าทุกๆ 5 วินาที ในการเดินทางในอากาศแทนน้ำ หุ่นยนต์ยังต้องมีระบบจ่ายสารอาหารเพื่อให้เนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อมีชีวิตอยู่ด้วย

ทาเคอุจิหวังว่าทีมงานจะสามารถทำให้หุ่นยนต์เคลื่อนไหวได้เร็วขึ้นโดยการปรับปรุงรูปแบบการกระตุ้นไฟฟ้าและปรับปรุงการออกแบบ “ขั้นตอนต่อไปของหุ่นยนต์ไบโอไฮบริดนี้คือการพัฒนาหุ่นยนต์ที่มีข้อต่อและเนื้อเยื่อกล้ามเนื้อเพิ่มเติมเพื่อให้เดินได้อย่างซับซ้อนมากขึ้น นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องพัฒนากล้ามเนื้อให้หนาขึ้นเพื่อเพิ่มความแข็งแรง” เขากล่าว

"หุ่นยนต์ไบโอไฮบริดเป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์สำหรับการศึกษาเนื้อเยื่อกล้ามเนื้อที่ออกแบบขึ้น รวมถึงการศึกษาการควบคุมตัวกระตุ้นทางชีวภาพ เมื่อแรงและการควบคุมได้รับการปรับปรุงผ่านการวิจัยประเภทนี้ ศักยภาพในการนำตัวกระตุ้นดังกล่าวไปใช้กับหุ่นยนต์ที่ซับซ้อนมากขึ้นก็จะเพิ่มมากขึ้น" วิกตอเรีย เว็บสเตอร์-วูด ศาสตราจารย์จากมหาวิทยาลัยคาร์เนกีเมลลอนกล่าว

ทู่เทา (ตามรายงานของ นักวิทยาศาสตร์ใหม่ )

ลิงค์ที่มา