مكانيزم عملكرد IPMC به خوبي شناخته شده نيست اما مشخص است كه قطعاً فعل و انفعالات و خواص الكتريكي، مكانيكي و شيميايي در عملكرد اين عنصر تأثير گذار هستند. از اينرو مدل هاي مختلفي بر مبناي اين خواص پيشنهاد شده اند كه در تمامي اين مدل ها ولتاژ به عنوان ورودي و جابجايي نوك IPMC خروجي سيستم مي باشد كه جابجايي نوك توسط سنسورهاي فاصله سنج ليزري ثبت شده اند.در اين اختراع يك سيستم جديد ساخته شده است كه ميتواند به راحتي جايگزين سنسورهاي فاصله سنج ليزري شود، كه علاوه بر نوك ميتواند با دقت و صحت بالا تمام تغييرات مكانيكي و جابجايي تمام قسمت هاي IPMC را ثبت كند. اين سيستم براي ثبت عملكرد IPMC در مقايسه با سنسور هاي مسافت سنج ليزري مرسوم داراي صحت عملكردي بسيار بهتري مي باشد و همچنين ميتواند در هر لحظه يك منحني توليد كند كه شكل آن از لحاظ هندسي دقيقا منطبق با شكل انحناي IPMC در آن لحظه مي باشد كه به كمك آن ميتوانيم يك تحليل رياضياتي غني از عملكرد IPMC داشته باشيم.

اختراع حاضر قادر است علاوه بر عملكرد پمپ هاي تزريق رايج در ترزيق مايعاتي مانند آنتي‌بيوتيك‌ها، مواد بيهوشي، داروهاي ضد‌آريتمي و شيمي درماني، با دريافت اطلاعات مربوط به سطح هوشياري بيمار به صورت يك سيگنال الكتريكي، سرعت و حجم داروي تزريقي را به صورت خودكار در هر لحظه متناسب با سطح هوشياري بيمار تغيير دهد. به اين ترتيب اگر حين بيهوشي سطح هوشياري بيمار در حال افزايش باشد، دستگاه به صورت خودكار نرخ تزريق را افزايش مي دهد و بالعكس در صورت كاهش سطح هوشياري بلافاصله سرعت تزريق كاهش پيدا خواهد كرد. با رويكرد پيش بيني شده در اين اختراع خطر به هوش آمدن يا اغماء در اثر تزريق داروي بيهوشي به طور قابل توجهي كاهش پيدا مي كند. در اين اختراع با پيش بيني يك آلارم صوتي-تصويري مستقل براي هر خطا، توانايي كاربر در درك علت خطا و رفع آن به صورت سريع و دقيق افزايش پيدا كرده است. ضمن آن كه به دليل پيش بيني ساختار ساده همزمان با حفظ كيفيت محصول، هزينه توليد، نگهداري و تعمير دستگاه به طور قابل ملاحظه اي كاهش پيدا كرده است.

اختراع با عنوان \\" پروتز متحرك جهت درمان بيماري آپنه خواب با استفاده از مواد هوشمند IPMC\\" به جهت حل مشكل \\"قطع مكرر تنفس بيمار در طول خواب به دليل ابتلا به بيماري آپنه \\" ارائه مي گردد كه \\" قادر است توان لازم را توسط واحد فرستنده كه در قالب پروتزي متحرك طراحي شده است و بيمار مي¬تواند قبل از رفتن به رختخواب آنرا مشابه يك پلاك دنداني در دهان خود قرار دهد، به پليمر خاصي بنام IPMC كه در ابتداي مسير تنفسي كاشته شده است انتقال دهد تا با خمش آن مسير عبور هوا باز شود و از وقوع آپنه بدليل افتادگي كام نرم و زبان كوچك و مسدود شدن راه تنفس جلوگيري گردد. \\"

امروزه استفاده از ربات‏ها در زمينه‏هاي توانبخشي افزايش چشمگيري يافته است. ربات‏هاي توانبخش براي كمك به افرادي طراحي شده‏اند كه دچار ناتواني‏هاي حركتي شده و اين مسئله تأثيرات منفي زيادي در زندگي آنها دارد. آسيب‏هاي فيزيكي موجب ضعف سيستم عضلاني شده و درمان آن شامل مراحل مختلفي مي‏شود. بيماران در هر مرحله از درمان، تمرين‏هاي مشخصي را انجام مي‏دهند تا توان عضلاني آنها به حالت پيش از بروز صدمه بازگردد. ربات‏هاي توانبخش به عنوان يك ابزار براي كمك فيزيكي به درمانگرها مورد استفاده قرار مي‏گيرند. ربات يك درجه آزادي توانبخشي مفصل زانو براي انجام مجموعه مشخصي از تمرين‏هاي توانبخشي در حالت درازكش طراحي شده و در تمام مراحل توانبخشي قابليت استفاده دارد. اين ربات در مرحله اول، با خم و راست كردن مفصل زانو، عضلات درگير را نرم مي‏كند. در مرحله دوم با اعمال نيروي اصلاح‏كننده در زمان لازم، به وي كمك مي‏كند تمرين توانبخشي را تكميل كند. در مرحله سوم نيز در مقابل خمش زانو نيروي مقاوم اعمال مي‏كند كه اين كار موجب تقويت عضلات آسيب‏ديده خواهد شد.

"اورتز هوشمند حرارتي-برودتي-لرزشي براي بهبود دردهاي اسكلتي-عضلاني" به جهت حل مشكل بهبود بيماري هاي مربوط به مفاصل باراه حل ايجاد تغييرات دمايي (گرم يا سرد كردن) يا لرزش در مفصل بسته به نوع بيماري ارائه مي گردد.

اختراع آتل با فناوري ايجاد نوسانات كنترل شونده در زمينه مهندسي پزشكي و توانبخشي كاربرد دارد. اين اختراع جهت كمك به درمان بيماران مبتلا به لنفادم، سندرم پاي بيقرار، واريس و.... طراحي شده است. همچنين با كمك به كاهش غلظت اسيد لاكتيك جمع شده در عضلات در فاز ريكاوري بعد از ورزش طولاني نيز ميتواند موثر باشد. با راه حل ايجاد حرارت و نوساناتي با دامنه و فركانس قابل تنظيم و برنامه‌ريزي شده و در نتيجه، ايجاد حركت هاي كنترل شده در دماي معين بر حسب نظر پزشك در ساق يا بازوي بيمار ارائه مي گردد. قابليت هاي اصلي آن كمك به بهبود درناژ لنفاوي، بهبود بازگشت وريدي، كاهش تجمع اسيد لاكتيك در عضلات مي باشد. درحال حاضر نمونه هاي متعددي از انواع ماساژور، جوراب و وسايل پنوماتيك براي كاربردهاي بالا ساخته شده ليكن يا مسير و شدت فعاليت آنها غيرقابل برنامه ريزي بوده و يا غيرقابل حمل و مبله بوده، امكان استفاده در خارج از كلينيك را ندارند و طبعا مستلزم مراجعات مكرر بيمار و صرف هزينه بسيار هستند. اين دستگاه بسته به شرايط فرد تنظيم و سپس جهت استفاده خارج از كلينيك در اختيار وي قرار ميگيرد.