A frissen bejelentett puha robotikai szenzáció önérzékelő képességekkel rendelkező, „valódi bionikus intelligencia”, amit klinikai alkalmazásra szánnak. Az ember és a robot először az egészségügyben egyesülhet.
A lágy és viselhető robotok területén hatalmas előrelépést jelent a londoni Queen Mary Egyetem (QMUL) kutatása. A tudósok olyan új típusú, elektromos, változó merevségű mesterséges izmot fejlesztettek ki, ami önérzékelő képességekkel rendelkezik – állítja az Advanced Intelligent Systemsben megjelent tanulmány.
Az izomösszehúzódási keménység elengedhetetlen egy élő szervezetben az erő fokozásához és a gyors reakciókhoz. A QMUL Műszaki és Anyagtudományi Karának kutatócsoportja épp’ ezért a természetből merített ihletet, hogy olyan mesterséges izmot hozzon létre, ami képes a váltásra lágy és a kemény állapotok között, miközben érzékeli az erőket és a deformációkat.
„A robotok, különösen a rugalmas anyagokból készült robotok önérzékelő képességgel való felruházása kulcsfontosságú lépés a valódi bionikus intelligencia felé” – mutatott rá a tanulmány kapcsán nyilatkozó Dr. Han Zhang egyetemi tanár, a kutatás vezetője.
A kifejlesztett mesterséges izom állítólag a természetes izomhoz hasonló rugalmasságot és nyújthatóságot mutat, így ideális a bonyolult, lágy robotrendszerekbe való integrálásra és a különböző geometriai formákhoz való alkalmazkodásra. A hosszirányban több mint 200 százalékos nyújtást is kibíró, rugalmas, csíkos szerkezetű anyag ráadásul rendkívül tartós.
Különböző feszültség bevezetésével a mesterséges izom gyorsan képes állítani a merevségén, amivel folyamatos modulációt ér el. A QMUL szerint a feszültségvezérelt jelleg a reakciósebesség tekintetében komoly előnyt jelent más típusú mesterséges izmokkal szemben, miközben a technológia az ellenállás változásán keresztül képes nyomon követni a saját deformációját, így kiküszöböli a szenzoros önellenőrzések szükségességét és egyszerűsíti a vezérlési mechanizmusokat is.
Mindez nem csak egyedülállóvá, hanem összehasonlíthatatlanul olcsóvá is teszi ezt a puha robotikai megoldást.
Az önérzékelő mesterséges izom előállításához a szén nanocsöveket ultrahangos diszperziós technológiával keverik össze folyékony szilikonnal, majd egy filmfelhordó segítségével egyenletesen bevonják, létrehozva a felületén a vékony rétegű katódot. Ez egyben a mesterséges izom érzékelő részeként is szolgál, míg az anód puha fémhálós vágással készül, és magát az üzemeltető réteget a katód és az anód közé helyezik, szendvicsszerű elrendezésben. A folyékony anyagok kikeményedése után önérzékelő, változó merevségű mesterséges izom jön létre.
Az eszköz alkalmazhatósága a lágy robotikától az orvosi megoldásokig terjed; olyannyira, hogy az emberi testre vagy testbe építve lehetségessé válhat a fogyatékkal élő személyek állapotának javítása, azáltal, hogy a sérült szerveik helyére lépve segíti alapvető napi feladatok elvégzését. Az önérzékelő mesterséges izom integrálásával a viselhető roboteszközök figyelemmel kísérhetik a páciens tevékenységeit, és a merevségi szintek beállításával ellenállást biztosíthatnak, megkönnyítve ezzel az izomfunkciók helyreállítását, például rehabilitációs tréningek során.
„Bár még vannak megoldandó kihívások, mielőtt ezeket a gyógyászati robotokat klinikai környezetben is bevethetjük, a kutatásunk fontos lépést jelent az ember-gép integráció felé, hiszen irányt mutat lágy és viselhető robotok jövőbeli fejlesztéséhez” – húzta alá Dr. Zhang.
Gábor János
A főoldali kép illusztráció! Fotó: Freepik
A HIPA támogatásával megvalósuló 1,9 millió eurós beruházás révén az amerikai NI egyebek mellett új generációs tesztelési megoldásokat fejleszt.
Pályakezdők és évtizedes tapasztalattal rendelkezők is csatlakozhatnak a Paks II. szakembergárdájához. Az aktuális lehetőségeket a tavaszi állásbörzéken is meg lehet ismerni.
