ทีมนักวิจัยจาก MIT Media Lab และ Politecnico di Bari ประสบความสำเร็จในการประดิษฐ์ “กล้ามเนื้อเทียมแบบเส้นใย” ที่ทั้งเล็ก เบา และทำงานได้เงียบสนิท โดยไม่ต้องพึ่งพามอเตอร์ตัวหนักๆ หรือปั๊มลมเสียงดังอีกต่อไป นวัตกรรมนี้ถือเป็นจิ๊กซอว์ชิ้นสำคัญที่จะทำให้หุ่นยนต์ในอนาคตเคลื่อนไหวได้นุ่มนวลและเป็นธรรมชาติเหมือนสิ่งมีชีวิตจริงๆ
หัวใจหลัก: เมื่อปั๊มจิ๋วมาเจอกับเส้นใยอัจฉริยะ
ความลับของกล้ามเนื้อเทียมนี้คือการรวมเทคโนโลยี Thin McKibben Actuator (เส้นใยที่หดยืดได้ด้วยแรงดัน) เข้ากับ Fiber Pump ขนาดมิลลิเมตร ซึ่งทำงานด้วยหลักการไฟฟ้าสถิต (Electrohydrodynamics) ปั๊มตัวนี้ไม่มีชิ้นส่วนเคลื่อนไหวเลย แต่ใช้การฉีดประจุไฟฟ้าเข้าไปในของเหลวเพื่อสร้างแรงดัน ทำให้ระบบทั้งหมดมีขนาดบางเท่าไม้จิ้มฟันและหนักเพียงไม่กี่กรัมเท่านั้น
เลียนแบบธรรมชาติด้วยระบบ Biceps - Triceps
ทีมวิจัยไม่ได้แค่สร้างเส้นใยเดี่ยวๆ แต่พวกเขาออกแบบการทำงานเป็นคู่แบบ “ขั้วตรงข้าม” เหมือนกล้ามเนื้อแขนของมนุษย์ โดยใช้ปั๊มตัวเดียวควบคุมเส้นใยสองเส้น เมื่อเส้นหนึ่งหด อีกเส้นจะคลาย การออกแบบนี้ไม่เพียงแต่ทำให้การเคลื่อนไหวสมดุล แต่ยังช่วยแก้ปัญหาเรื่องถังเก็บของเหลวภายนอก ทำให้ระบบกลายเป็นวงจรปิดที่พกพาไปใช้งานนอกห้องแล็บได้จริงเป็นครั้งแรก
ทำไมถึงดีกว่าหุ่นยนต์ที่ใช้มอเตอร์ทั่วไป?
โดยปกติหุ่นยนต์ส่วนใหญ่จะขับเคลื่อนด้วย Servo Motor ที่สร้างแรงหมุนแล้วค่อยแปลงเป็นแนวเส้นตรง ซึ่งมักจะทำให้เกิดน้ำหนักกระจุกตัวอยู่ตามข้อต่อ แต่กล้ามเนื้อเทียมนี้หดยืดในแนวเส้นตรงได้เองตามธรรมชาติ ทำให้สามารถกระจาย “กล้ามเนื้อ” ไปได้ทั่วทั้งโครงสร้างหุ่นยนต์หรือชุด Exoskeleton ช่วยให้การจัดวางอุปกรณ์กะทัดรัดขึ้นและรับน้ำหนักได้ดีกว่าเดิมมหาศาล
ด้วยคุณสมบัติที่เงียบกริบและน้ำหนักเบา เทคโนโลยีนี้จะเข้ามาปฏิวัติวงการอุปกรณ์ช่วยเหลือผู้พิการ (Prosthetics) และชุดเพิ่มพลัง (Exoskeleton) รวมถึงเสื้อผ้าอัจฉริยะที่ช่วยพยุงร่างกาย ลบภาพจำของหุ่นยนต์ตัวแข็งๆ เสียงดังฉี่ฉ่า ให้กลายเป็นเพื่อนร่วมงานที่เคลื่อนไหวได้อย่างเงียบเชียบและพริ้วไหวในทุกย่างก้าว
tags media
