שרירים פנאומטיים מלאכותיים – הבדלי גרסאות

'''שרירים פנאומטיים מלאכותיים '''(באנגלית: '''Pneumatic artificial muscles''' או '''PAMs''') הם מכשירים הניתנים לכיווץ ומתיחה המופעלים על ידי [[אוויר דחוס]] הממלא שלפוחית פנאומטית. בקירוב מופשט ל[[שרירים]] אנושיים, שרירים פניאומטיים מלאכותיים לרוב מחולקים לזוגות: אחד [[אגוניסט]] ואחד [[אנטגוניסט]].

שרירים פנאומטיים מלאכותיים פוחו לראשונה בשנותב[[שנות ה50ה-50 של המאה ה-20]], תחת השם "השרירים המלאכותיים של מקיבן". הם שומשושימשו לראשונה כגפיים מלאכותיים. התאגיד היפני [[ברידג'סטון]] ליימורלייצור גומי וצמיגים, היה הראשון שהפך את הרעיון לייצור מסחרי בשנות ה80ה-80, תחת השם "אקטואטור-גומי" (Rubbertuators).

שרירים פנאומטיים הם קלי משקל בעקבות העובדה שהאלמנט המרכזי המרכיב אותם הוא [[ממברנה סינתטית|ממברנה]] דקיקה. עקב כך מתאפשר חיבור ישיר של המכלולים הנ"ל למבנים אותם הם צריכים להפעיל. יתרון זה בא לידי ביטוי גם כאשר ניקח בחשבון את הצורך בהחלפה של שריר תקול. כשנוצר צורך להחליף שריר תקול, יהיה פשוט לדעת את מיקומו ובכך מלאכת החלפתו נעשית קלה יותר. צורך זה חשוב במיוחד בקבות העובדה שהממברנות הדקות מחוברות לנקודות קצה קשיחות, היוצרות נקודת ריכוז [[מאמץ (הנדסה)|מאמצים]] בה מוגבר הסיכוי לכשל של המכלול.

התוויה הרפויה של השרירים הפאומטיים מאפשרת להם גם [[גמישות]], המאפשרת לדמות בצורה טובה למדי מערכות ביולוגיות שונות. אך דבר זה גם עשוי לבוא בעוכריה של המערכת: אם המשטח הארוג נפגע ונוצרות בו חוסר-אחידויות או אפילו חורים, השלפוחית עשויה לדלוף דרך חורים אלה ולאבד את יכולת פעולתה. לכן, בדומה למערכות [[פנאומטיקה|פניאומטיות]] באופן כללי, יש לשמור על אטימות המערכת, ולא להפעילה במקרה של דליפה.

בשרירים פנאומטיים, הכוח תלוי גם במצב הניפוח של השריר, ולא רק [[לחץ|בלחץ]] בו הם נמצאים. דבר זה מוביל ליתרון מרכזי נוסף: המודל המתמטי שמייצג את אופן פעולתם של השרירים הללו מיוצג מעשית באמצעות [[מערכת לא לינארית]]. כך ניתן להגיע לרמות דיוגדיוק ושליטה גבוהות במיוחד, בניגוד לאקטואטורים פנאומטיים צילינדריים רגילים. הקשר בין הכוח וההתארכות בשרירים אלו משקף בצורה די טובה את הקשר בין המתיחה להתארכות שרירים במערכות ביולוגיות בטבע.

דחיסות הגז הנמצא בתוך מערכת השריר הפנאומטי הינה יתרון נוסף עקב העובדה שהיא מוסיפה להיענות המכנית של השריר. לעומת זאת, קיום הגז הדחיס מצריך [[מדחס אוויר]] [[סולנואיד|וסולנואיד]] או [[שסתום]] חשמלי אחר, כפי שדרוש במערכות פנאומטיות נוספות.