طراحی قلب برای ربات ها!

فرارو-به تازگی محققان کرنل و آزمایشگاه تحقیقاتی ارتش ایالات متحده توانسته اند با استفاده از نیرو‌های هیدرودینامیکی و مغناطیسی یک پمپ لاستیکی و تغییر پذیر را به حرکت درآورند. این کار می‌تواند یک سیستم گردش خون در ربات‌ها ایجاد و در واقع زیست‌شناسی حیوانات را تقلید کند.

به گزارش فرارو، "راب شپرد" دانشیار مهندسی مکانیک و هوافضای کالج مهندسی، که تیم کرنل را رهبری می‌کند، می‌گوید: «این پمپ‌های نرم بسیار بیشتر شبیه قلب انسان و شریان‌هایی هستند که خون از آن‌ها منتقل می‌شود. ما پیش از این خون رباتی ساختیم و اکنون قلب‌های رباتی داریم. ترکیب این دو ماشین‌های واقعی‌تر را می‌سازد.»

مقاله این گروه با عنوان «شناور مغناطیسی هیدرودینامیکی برای پمپ‌های انعطاف پذیر با کارایی بالا» در ۱۱ جولای در مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم ایالات متحده منتشر شد. نویسنده اصلی مقاله "یواو ماتیا" یک محقق با مدرک فوق دکترا بود. آزمایشگاه رباتیک «Shepherd» قبلاً از کامپوزیت‌های نرم برای طراحی همه چیز، از "پوست" حسگر قابل کشش گرفته تا نمایشگر‌های بریل مبتنی بر احتراق و لباس‌هایی که عملکرد ورزشی را نظارت می‌کنند، استفاده کرده است.

این آزمایشگاه همچنین مجموعه‌ای از ربات‌های نرم که می‌توانند راه بروند، بخزند، شنا و عرق کنند را نیز با این مواد طراحی کرده است. بسیاری از این ساخته‌های آزمایشگاهی می‌توانند کاربرد‌های عملی بسیاری در زمینه‌های مراقبت از بیمار و توانبخشی ارائه دهند. ربات‌های نرم، مانند حیوانات برای ذخیره انرژی و نیرو بخشیدن به اعضای خود به سیستم گردش خون نیاز دارند. پمپ الاستومری جدید از یک لوله سیلیکونی نرم تشکیل شده است که سیم پیچ‌هایی در اطراف آن قرار گرفته اند. شکاف های بین سیم پیچ‌ها امکان خم شدن و کشش لوله را فراهم می‌کنند.

داخل لوله یک آهنربای جامد (هسته) قرار دارد که توسط مایع مغناطیسی احاطه شده است. این مایع سیال در معرض میدان مغناطیسی، محکم شده و هسته آهنربا را در مرکز نگه می‌دارد. بسته به نحوه اعمال میدان مغناطیسی، هسته آهنربا را می‌توان مانند پیستون شناور به جلو و عقب حرکت داد تا سیالاتی مانند آب و روغن‌ با ویسکوزیته پایین را با نیروی مداوم و بدون توقف به جلو ببرد. شپرد می‌گوید: «ما با فشار‌ها و نرخ جریانی کار می‌کنیم که ۱۰۰ برابر آن چیزی است که در سایر پمپ‌های نرم به کار رفته است. در مقایسه با پمپ‌های سخت، عملکرد ما هنوز حدود ۱۰ برابر کمتر است.» محققان در تلاشند تا بتوانند از این سیستم در ربات‌ها با اندازه‌های مختلف استفاده کنند.

منبع: techxplore