กล้ามเนื้อเทียมแบบลม

กล้ามเนื้อเทียมแบบลมหดตัวและยืดออก

กล้ามเนื้อเทียมแบบลม (Pneumatic artificial muscles; PAMs) เป็นแอคชูเอเตอร์ที่ยืดหดได้ ทำงานด้วยแรงดันอากาศในท่อยางเพื่อยืดหรือหด กล้ามเนื้อลมนิยมใช้งานเป็นคู่เพื่อเลียนแบบการทำงานของกล้ามเนื้อมนุษย์ที่มีมัดหนึ่งเป็นกล้ามเนื้อทำงาน และอีกมัดหนึ่งเป็นกล้ามเนื้อต้าน

กล้ามเนื้อเทียมแบบลมถูกพัฒนาขึ้นครั้งแรกในช่วงทศวรรษที่ 1950 โดยโจเซฟ ลอว์ แมคคิบเบนส์ เพื่อใช้กับแขนขาเทียม ต่อมาบริษัท บริดจสโตน (ประเทศญี่ปุ่น) ได้นำกล้ามเนื้อเทียมแบบชนิดแมคคิบเบนมาใช้ในเชิงพาณิชย์ในช่วงทศวรรษปี 1980 ภายใต้ชื่อ Rubbertuators รวมถึงได้พัฒนากล้ามเนื้อเทียมชนิดไฮโดรลิกอีกด้วย

กล้ามเนื้อเทียมแบบแมคคิบเบนมีส่วนประกอบหลักสองส่วน คือ ท่อยางที่อยู่ภายใน และเส้นใยถักที่หุ้มอยู่ด้านนอก แรงในการหดตัวสูงสุดของกล้ามเนื้อเทียมชนิดนี้จำกัดด้วยความแข็งแรงรวมของเส้นใยแต่ละเส้นในเปลือกนอก ส่วนระยะการออกแรงจะถูกจำกัดด้วยองศาและความหนาแน่นในการทอของเส้นใยด้านนอก การทอที่หลวมและมีมุมในการทอที่แคบจะทำให้กล้ามเนื้อสามารถโป่งพองได้มากขึ้น ซึ่งจะทำให้เส้นใยแต่ละเส้นสามารถบิดตัวและสร้างระยะในการหดตัวได้มากขึ้นตามไปด้วย

ตัวอย่างหนึ่งของโครงสร้างกล้ามเนื้อลมที่ซับซ้อนคือ Shadow Dexterous Hand ที่พัฒนาโดยบริษัท Shadow Robot ซึ่งยังจำหน่ายกล้ามเนื้อเทียมหลากหลายประเภทเพื่อให้สามารถนำไปใช้กับระบบอื่น ๆ ได้อีกด้วย