یکی دیگر از دستاوردهای بزرگ در زمینه علوم مرتبط با ربات و رباتیک توسعه و ساخت اندام‌های مصنوعی است. چه می‌شد اگر افرادی که بر اثر سانحه، بیماری یا مشکلات دیگر دچار نقص‌عضو شده‌اند، دوباره بتوانند مثل قبل به زندگی خود ادامه دهند و این نقص باعث مختل شدن زندگی آنها نشود. اخیراً در بسیاری از فیلم‌ها در محیط مجازی شاهد آن هستیم که افراد با معلولیت‌های جسمی، قادر هستند به کمک علم رباتیک دوباره مثل یک فرد عادی به زندگی خود ادامه دهند. بازوها و پاهای روباتیک و دست‌های مصنوعی بیولوژیکی نمونه‌هایی از این دست هستند که می‌تواند به این افراد فرصتی دوباره ببخشد. بخشی از علم رباتیک به کار بر روی اندام‌های مصنوعی اختصاص دارد که زمینه فعالیتش ساخت و توسعه اندام‌های رباتیک و مصنوعی است که می‌تواند جای اندام‌های طبیعی در بدن انسان‌ها را بگیرد و حتی در ربات‌ها هم مورد استفاده قرار گیرند و کارایی همانند یک اندام طبیعی داشته باشد. در این مقاله از آرتیجنس می‌پردازیم به بحث اندام‌های طبیعی و می‌خواهیم بدانیم که اندام‌های مصنوعی چیست و چگونه کار می‌کنند؟ چگونه ساخته می‌شوند و چگونه به بشریت کمک می‌کنند. در ادامه با آرتیجنسهمراه باشید.

اندام‌های مصنوعی چیست؟

اندام‌های مصنوعی، قطعات مصنوعی مبتنی بر تکنولوژیکی هستند که برای جایگزین کردن آنها با اجزای بدن انسان یا حیوانات طراحی شده و مورد استفاده قرار می‌گیرند. این اندام‌ها از نظر ظاهری به شدت شبیه به اندام‌های طبیعی بدن انسان ساخته می‌شود و از نظر کارایی به شدت شبیه به اندام‌های طبیعی عمل می‌کنند. این اندام‌ها به لطف تکنولوژی‌های پیشرفته‌ای مثل مکانیک، الکترونیک، هوش مصنوعی و رباتیک ساخته می‌شوند. در ساخت و توسعه اندام‌های مصنوعی عوامل بسیاری دخیل است و از ابزارهای و تکنولوژی‌های مختلفی در ساخت آنها استفاده می‌شود اما می‌توان گفت که عموم این اندام‌ها با استفاده از ابزارهای تکنولوژیکی همچون سنسورها، مکانیزم‌های مختلف، سیستم‌های کنترلی و در برخی موارد حتی از پوست بیولوژیکی در ساخت آنها استفاده می‌شود. در اندام‌های مصنوعی سنسورها وظیفه دریافت اطلاعات و داده‌ها از محیط اطراف و از سیستم عصبی فرد را دارد. پس از دریافت اطلاعات از سنسورها به کمک سیستم‌های کنترلی و هوش مصنوعی اطلاعات تجزیه و تحلیل می‌شوند. پس از تجزیه و تحلیل اطلاعات، سیستم‌های کنترلی مصنوعی برای انجام حرکات خاص یا انجام وظایف مشخص برنامه‌ریزی می‌شوند و با تأمین انرژی برق از باطری یا منبع تغذیه خارجی بخش‌های مختلف اندام مصنوعی شروع به کار می‌کند.

اندام های مصنوعی از چه چیزی و چطور ساخته میشوند؟

ابزار و مواد و تکنولوژی‌های به کار رفته در اندام‌های مصنوعی یکسان نیست و بنا بر کاربردها و عملکرد مورد انتظار می‌تواند متغیر باشد ولی در حالت کلی مواردی که از آنها برای ساخت اندام‌های مصنوعی استفاده می‌شود، می‌تواند شامل مواد مکانیکی، الکترونیکی، پلیمری، فلزی، و حتی بافت‌های بیولوژیکی باشند. مراحل ساخت اندام‌های مصنوعی بستگی به نوع اندام و تکنولوژی مورد استفاده متغیر است، اما در کل می‌توان مراحل زیر را برای ساخت اندام‌های مصنوعی در نظر گرفت:
طراحی و مدل‌سازی: در ابتدا، اندام مصنوعی بر اساس نیازها و عملکردهای مورد انتظار طراحی ریزی می‌شود. تا نیازها نقاط قوت و ضعف اندام مصنوعی مورد نظر مورد بررسی قرار گیرد. این طراحی به کمک نرم افزارهای مختلف طراحی سه بعدی انجام می‌شود.
انتخاب مواد: مواد مختلفی مانند پلاستیک‌ها، کربن، فلزها، سیلیکون، و مواد بیولوژیکی مانند هیدروژل‌ها موادی هستند که در ساخت اندام‌های مصنوعی به صورت عمده مورد استفاده قرار می‌گیرند. این مواد باید طوری انتخاب بشوند که شامل ویژگی‌هایی باشند تا بتوان اندام مصنوعی مورد نظر را به بهترین شکل ممکن ساخت.
ساخت قطعات و اجزا: در این مرحله پس از مدل سازی و طراحی اجزا و قطعات به صورت جداگانه ساخته شده و به هم مونتاژ می‌شوند و هرگونه عملکرد مکانیکی و الکتریکی مورد نظر در این بخش به اندام اضافه می‌شود.
نصب سنسورها:برای دریافت اطلاعات از محیط اطراف و از بدن فرد سنسورها وارد عمل می‌شوند. سنسورهای مختلفی جهت دریافت اطلاعات مربوط به حرکت، فشار، حرارت و... روی اندام‌ها تعبیه می‌شود.
سیستم‌های کنترلی: برای کنترل عملکرد اندام‌های مصنوعی و تعامل آنها با محیط و بدن فرد، سیستم‌های کنترلی پیچیده از جمله میکروکنترلرها و تکنولوژی‌های هوش مصنوعی به کار می‌روند.
یادگیری و تطابق:برخی اندام‌های مصنوعی این توانایی را دارند که از روی حرکات فرد یاد بگیرند و توانایی‌های خود را ارتقا دهند و بتوانند بهتر عمل کنند. 
تست و ارزیابی: پس از طراحی و ساخت اندام، تست‌ها و ارزیابی‌های لازم برای اطمینان از عملکرد مناسب اندام انجام می‌شود و ایرادات احتمالی در نظر گرفته شده و برطرف می‌شوند.

کاربردهای اندام‌های مصنوعی:

اندام‌های مصنوعی با بهره گیری از تکنولوژی هوش مصنوعی و قطعات الکترونیکی قادر است به مثال یک اندام طبیعی بدن انسان عمل کند. از این رو ابزارهای مصنوعی مبتنی بر هوش مصنوعی می‌توانند در زمینه توان‌بخشی به افرادی که معلولیت جسمی دارند و یا بر اثر سانحه‌ای اعضا بدن خود مانند دست‌ها و یا پاها را از دست داده‌اند کمک کنند. حتی امروز می‌بینیم که که از این اندام‌های مصنوعی برای کمک به حیواناتی که مشکل حرکتی دارند هم استفاده می‌شود. کودکانی که به هنگام تولد با مشکل جسمانی به دنیا می‌آیند و یا افراد پیری که کارایی برخی از اعضای بدن خود را از دست داده‌اند هم می‌توانند به کمک این تکنولوژی دوباره به زندگی عادی خود ادامه دهند. از طرفی اندام‌های مصنوعی به متخصصان و محققان کمک می‌کند تا مفاهیم جدیدی را در مورد علم هوش مصنوعی و بخصوص رباتیک بررسی و آزمایش کنند.

نتیجه گیری:
اندام‌های مصنوعی تجلی زیبایی از ادغام علوم تکنولوژیکی و پزشکی است که در راستای بهبود زندگی بشر و کمک به افراد دارای معلولیت جسمی طراحی و توسعه داده است. امروزه با استفاده از این اندام‌های مصنوعی دیگر لازم نیست فردی به خاطر معلولیت‌های جسمی از فعالیت‌های اجتماعی هم محروم شود، بلکه به کمک این تکنولوژی مبتنی بر هوش مصنوعی و علم رباتیک می‌تواند مثل یک انسان عادی به امور روزمره خود برسد. امروزه بازوهای روباتیک و اندام‌های مصنوعی را می‌بینم که می‌توانند به بهترین شکل عملکرد اندام بدن انسان را شبیه سازی کنند و علاوه بر کمک به افراد در سازمان‌های مختلف به محققان برای پیشبرد اهداف علمی آنها کمک کنند. در برخی موارد مشاهده شده که اندام‌های طبیعی حتی کارایی بهتر و انعطاف پذیری بالایی نسبت به اندام‌های طبیعی داشته‌اند. با این تفاسیر به دور از واقعیت نیست که در آینده‌ای نه چندان دور بشر موفق شود تمام و یا بیشتر اعضای بدن انسان را شبیه سازی کند.