Pneumatic artificial muscles
વાયુયુક્ત કૃત્રિમ સ્નાયુઓ (પી. એ. એમ.) એ સંકુચિત અથવા વિસ્તૃત ઉપકરણો છે જે વાયુયુક્ત મૂત્રાશયને ભરીને દબાણયુક્ત હવા દ્વારા સંચાલિત થાય છે. માનવ સ્નાયુઓના અંદાજમાં, પી. એ. એમ. ને સામાન્ય રીતે જોડીમાં જૂથબદ્ધ કરવામાં આવે છેઃ એક ઍગોનિસ્ટ અને એક વિરોધી. પી. એ. એમ. સૌપ્રથમ 1950ના દાયકામાં કૃત્રિમ અંગોમાં ઉપયોગ માટે (મેકકિબ્બેન આર્ટિફિશિયલ મસલના નામ હેઠળ) વિકસાવવામાં આવ્યા હતા. બ્રિજસ્ટોન રબર કંપની (જાપાન) એ 1980ના દાયકામાં રબરટ્યુએટર્સના નામ હેઠળ આ વિચારનું વ્યાપારીકરણ કર્યું હતું. પી. એ. એમ. ની પીછેહઠની તાકાત વણાયેલા કવચમાં વ્યક્તિગત રેસાની કુલ તાકાત દ્વારા મર્યાદિત છે. વણાટની ચુસ્તતા દ્વારા મહેનતનું અંતર મર્યાદિત હોય છે; ખૂબ જ છૂટક વણાટ વધુ ઉભું થવા દે છે, જે વણાટમાં વ્યક્તિગત રેસાને વધુ વળાંક આપે છે. હવાના સ્નાયુઓના જટિલ રૂપરેખાંકનનું એક ઉદાહરણ શેડો રોબોટ કંપની દ્વારા વિકસાવવામાં આવેલ શેડો ડેક્સટેરસ હેન્ડ છે, જે અન્ય પ્રોજેક્ટ્સ/સિસ્ટમોમાં એકીકરણ માટે સ્નાયુઓની શ્રેણી પણ વેચે છે. ફાયદા પી. એ. એમ. ખૂબ હળવા હોય છે કારણ કે તેમનું મુખ્ય તત્વ પાતળું પટલ હોય છે. આ તેમને તેમની શક્તિના માળખા સાથે સીધા જોડાવાની મંજૂરી આપે છે, જે ખામીયુક્ત સ્નાયુને બદલવાની વિચારણા કરતી વખતે એક ફાયદો છે. જો ખામીયુક્ત સ્નાયુને બદલવો પડે, તો તેનું સ્થાન હંમેશા જાણવામાં આવશે અને તેનું સ્થાન બદલવું સરળ બને છે. આ એક મહત્વપૂર્ણ લાક્ષણિકતા છે, કારણ કે પટલ કઠોર અંતિમ બિંદુઓ સાથે જોડાયેલું છે, જે તણાવની સાંદ્રતાનો પરિચય આપે છે અને તેથી પટલના સંભવિત ભંગાણ થાય છે. પી. એ. એમ. નો બીજો ફાયદો તેમની અંતર્ગત સુસંગત વર્તણૂક છેઃ જ્યારે પી. એ. એમ. પર બળ મૂકવામાં આવે છે, ત્યારે તે સક્રિયકરણમાં બળ વધાર્યા વિના "અંદર જાય છે". આ એક મહત્વપૂર્ણ લક્ષણ છે જ્યારે પી. એ. એમ. નો ઉપયોગ રોબોટમાં એક્ટ્યુએટર તરીકે થાય છે જે માનવ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, અથવા જ્યારે નાજુક કામગીરીઓ હાથ ધરવી પડે છે. પી. એ. એમ. માં બળ માત્ર દબાણ પર જ નહીં પરંતુ તેમની ફુગાવાની સ્થિતિ પર પણ નિર્ભર હોય છે. આ એક મુખ્ય ફાયદો છે; PAMs કાર્યક્ષમતાને ટેકો આપતું ગાણિતિક મોડેલ બિન-રેખીય પ્રણાલી છે, જે તેમને ચોક્કસપણે નિયંત્રિત કરવા માટે પરંપરાગત વાયુયુક્ત સિલિન્ડર એક્ટ્યુએટર્સ કરતાં વધુ સરળ બનાવે છે. પી. એ. એમ. માં બળ અને વિસ્તરણ વચ્ચેનો સંબંધ જૈવિક સ્નાયુ પ્રણાલીઓમાં લંબાઈ-તણાવ સંબંધમાં જે જોવા મળે છે તેને પ્રતિબિંબિત કરે છે. ગેસની સંકોચનક્ષમતા પણ એક ફાયદો છે કારણ કે તે પાલન ઉમેરે છે. અન્ય વાયુયુક્ત પ્રણાલીઓની જેમ પી. એ. એમ. એક્ટ્યુએટર્સને સામાન્ય રીતે વિદ્યુત વાલ્વ અને સંકુચિત હવા જનરેટરની જરૂર પડે છે. બાહ્ય ફાઇબર શેલની છૂટક-વણાટની પ્રકૃતિ પણ પી. એ. એમ. ને લવચીક બનાવવા અને જૈવિક પ્રણાલીઓની નકલ કરવા માટે સક્ષમ બનાવે છે. જો સપાટીના તંતુઓ ખૂબ જ ખરાબ રીતે ક્ષતિગ્રસ્ત થાય છે અને અંતર છોડીને અસમાન રીતે વહેંચાય છે, તો આંતરિક મૂત્રાશય અંતર અને ભંગાણ દ્વારા ફૂલી શકે છે. તમામ વાયુયુક્ત પ્રણાલીઓની જેમ તે પણ મહત્વનું છે કે જ્યારે નુકસાન થાય ત્યારે તેનું સંચાલન ન કરવામાં આવે. હાઇડ્રોલિક કામગીરી જોકે ટેકનોલોજી મુખ્યત્વે વાયુયુક્ત (ગેસ) સંચાલિત છે, તેમ છતાં એવું કંઈ નથી જે ટેક્નોલોજીને હાઇડ્રોલિક (પ્રવાહી) સંચાલિત થવાથી અટકાવે. અસંપીડ્ય પ્રવાહીનો ઉપયોગ સિસ્ટમની કઠોરતામાં વધારો કરે છે અને સુસંગત વર્તન ઘટાડે છે. 2017 માં, આવા ઉપકરણને બ્રિજસ્ટોન અને ટોક્યો ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ ટેકનોલોજી દ્વારા રજૂ કરવામાં આવ્યું હતું, જેમાં પરંપરાગત ઇલેક્ટ્રિક મોટર્સ અને હાઇડ્રોલિક સિલિન્ડરની તુલનામાં પાંચથી દસ ગણો વધુ તાકાત-થી-વજનનો ગુણોત્તર હોવાનો દાવો કરવામાં આવ્યો હતો. આ પણ જુઓ કૃત્રિમ સ્નાયુ ઇલેક્ટ્રોએક્ટિવ પોલિમર એક્સોસ્કેલેટન નોંધો બાહ્ય કડીઓ વાયુયુક્ત કૃત્રિમ સ્નાયુઓઃ રોબોટિક્સ અને ઓટોમેશન માટે એક્ટ્યુએટર્સ બાસ ઓવરવેલ્ડના ફુગ્ગાઓના સ્નાયુઓ વાયુયુક્ત કૃત્રિમ સ્નાયુઓ બાયપેડ રોબોટ વાયુયુક્ત કૃત્રિમ સ્નાયુઓ દ્વારા સંચાલિત સોફ્ટ રોબોટ મેનિપ્યુલેટર્સ મેકકિબેન સ્નાયુઓ સાથે હવાના સ્નાયુઓ છબીઓ કંપની શેડો રોબોટ્સ હાર્ડવેરમાંથી હવાના સ્નાયુઓ વાયુયુક્ત એક્ટ્યુએટર્સ