kimm-fabric-muscle-wearable-robot

دانشمندان مؤسسه تحقیقات پیشرفته رباتیک در مؤسسه ماشین‌آلات و مواد کشورکره (KIMM) موفق به تولید عضلات پارچه‌ای از الیاف فلزی حافظه‌دار شکل (Shape Memory Alloy – SMA) فوق‌العاده نازک شده‌اند که می‌تواند چشم‌انداز لباس‌های رباتیک پوشیدنی را متحول سازد. این پیشرفت نوآورانه ممکن است به زودی ربات‌های پوشیدنی را به اندازه یک لباس طبیعی، سبک و انعطاف‌پذیر کند.
تیم تحقیقاتی به رهبری دکتر چول هون پارک، یک سیستم بافندگی خودکار هوشمند طراحی کرده‌اند که به طور پیوسته، نخ‌های مارپیچ (Coil Yarn) از سیم‌های SMA با قطر تنها ۲۵ میکرومتر – نازک‌تر از تار موی انسان – تولید می‌کند. این فناوری، راه را برای تولید انبوه عضلات مصنوعی سبک و نرم باز می‌کند و نسل بعدی ربات‌های پوشیدنی را ممکن می‌سازد.
این عضلات پارچه‌ای SMA قادرند وزن ۱۰ تا ۱۵ کیلوگرم را بلند کنند در حالی که وزن خود تنها حدود ۱۰ گرم است. این دستاورد، گامی کلیدی در مسیر طولانی عملی‌سازی ربات‌های پوشیدنی برای استفاده روزمره به شمار می‌رود، چرا که سیستم‌های سنتی اغلب از موتورهای حجیم و پرصدا یا عملگرهای پنوماتیک استفاده می‌کنند که حرکت را محدود کرده و پوشیدن طولانی‌مدت آن‌ها را دشوار می‌سازد.
در مقابل، عضلات پارچه‌ای KIMM متفاوت هستند آن‌ها ساختار و انعطاف‌پذیری شبیه به بافت‌های بدن انسان دارند، حرکت طبیعی‌تری فراهم می‌کنند و می‌توانند همزمان به چندین مفصل کمک کنند. برای رسیدن به تولید مداوم، محققان هسته فلزی قبلی را با الیاف طبیعی جایگزین کردند و ماشین بافندگی و ساختار عملگرها را کاملاً بازطراحی نمودند. در نتیجه یک فرآیند پایدار و خودکار با کیفیت یکنواخت که تجاری‌سازی را بسیار نزدیک‌تر کرده است.

استحکام بافته‌شده در تار و پود
با استفاده از فناوری عضلات پارچه‌ای، تیم KIMM موفق به ساخت اولین ربات پوشیدنی به شکل لباس در جهان شد که وزن آن کمتر از دو کیلوگرم است. این سیستم می‌تواند همزمان آرنج، شانه و کمر را پشتیبانی کند و کاهش تلاش عضلانی بیش از ۴۰٪ را در انجام فعالیت‌های تکراری به همراه داشته باشد.همچنین، ربات کمکی شانه فوق سبک با وزن تنها ۸۴۰ گرم برای افراد دارای ضعف عضلانی توسعه یافته است. در آزمایش‌های بالینی در بیمارستان ملی سئول، این ربات پوشیدنی دامنه حرکت شانه بیماران مبتلا به دیستروفی عضلانی دوشن و سایر اختلالات عصبی-عضلانی را بیش از ۵۷٪ بهبود داد.فراتر از حوزه توان‌بخشی، این ربات‌های پوشیدنی می‌توانند به زودی در صنعت تولید، لجستیک و مراقبت‌های بهداشتی مورد استفاده قرار گیرند و به کارکنان و بیماران کمک کنند تا وظایف جسمانی سنگین را ایمن‌تر و با خستگی کمتر انجام دهند.

از آزمایشگاه به زندگی واقعی
تولید انبوه این عضلات پارچه‌ای، نقطه‌ای کلیدی در تاریخ رباتیک پوشیدنی است. ترکیب انعطاف‌پذیری بالا با قدرت چشمگیر، اجازه می‌دهد این عملگرها به راحتی در لباس‌های سبک ادغام شوند و کاملاً هماهنگ با حرکت بدن عمل کنند. دکتر چول هون پارک می‌گوید: «توسعه فناوری تولید مداوم عضلات پارچه‌ای – قلب تپنده ربات‌های پوشیدنی لباس‌مانند – کیفیت زندگی را در زمینه‌هایی مثل سلامت، لجستیک و ساخت‌وساز به شکل قابل توجهی ارتقا خواهد داد. ما با تکیه بر فناوری‌های گسترده KIMM، تجاری‌سازی را سرعت می‌بخشیم و رهبری بازار جهانی رباتیک پوشیدنی را بر عهده خواهیم گرفت.»
این تحقیق که جایزه بهترین دستاورد KIMM در سال ۲۰۲۴ را کسب کرد، با حمایت برنامه‌های ملی کره و پروژه‌های درمانی بیمارستان دانشگاه ملی سئول انجام شده و نتایج آن در نشریه معتبر IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering منتشر گردیده است.
 

♦ منابع مرتبط :

https://interestingengineering.com►

https://cyberguy.com►
https://biz.chosun.com►

 ♦ لینک اشتراک گذاری :

https://B2n.ir/nassajyar01966►

♦ مطالب پیشنهادی :

- ربات هوشمند دافینگ ماشین ریسندگیAFT-A08

- پیشرفت پارچه‌های هوشمند در حوزه مراقبت و سلامت حیوانات

- پارچه هوشمند نوآورانه؛ تبدیل لباس‌های روزمره به دستیار صوتی پیشرفته

.

.

لطفاً ما را در شبکه های اجتماعی دنبال کنید.