Các loài động vật khác nhau được tối ưu hóa cho nhiều hoạt động, hoàn cảnh sống khác nhau. Sự tối ưu hóa này được phản ánh trong cấu trúc cơ thể của chúng, đặc biệt rõ ràng với các loài động vật sống trên đất liền. Động vật trên cạn đa dạng về cấu trúc chân, khớp và bàn chân.

Song thật không may cho động vật, tối ưu hóa có nghĩa là chúng xuất sắc ở một số khía cạnh nhưng chật vật ở một số khía cạnh khác. Không như động vật, robot không chịu sự ràng buộc sinh học. Các nhà nghiên cứu robot tại Đại học Bang Colorado (Mỹ) vừa phát triển robot đi bộ nhỏ, có thể làm tan chảy và hóa cứng “xương” của nó nhằm tối ưu hóa chân cho nhiều chuyển động khác nhau.

Cách tiếp cận truyền thống trong việc chế tạo robot là buộc dây kéo, kẹp ghim, băng keo hay bất cứ phương thức nào vào một robot, dù đó là chân, cánh, bánh xe hay cánh quạt. Vấn đề là nhà chế tạo robot dạng này thường kết thúc với sản phẩm không mấy hữu dụng. Cách tiếp cận hiệu quả hơn là giúp robot tái cấu hình theo cách nào đó. Từ đó, chúng sử dụng được cùng một phần cứng cho một loạt hành động khác nhau.




Độc lạ robot tự làm 'tan chảy' chân để thay đổi cách di chuyển - ảnh 2

Khớp chân robot có thể chảy ra, thay đổi rồi đông cứng lại, giúp robot có dáng đi khác so với lúc đầu

Ảnh: Đại học Bang Colorado

Trong bài viết đăng tải trên IEEE Robotics & Automation Letters, Jianguo Zhao, người hiện là trợ lý giáo sư tại Đại học Bang Colorado, giới thiệu loại robot tái cấu hình nhỏ, dựa trên cấu trúc nhựa có thể nấu chảy và làm cứng lại một cách có chọn lọc nhằm thay đổi cấu hình khớp, thay đổi chuyển động.

“Chúng tôi đề xuất chiến lược tái cấu hình mới bằng cách đưa vào cơ chế khớp biến đổi hình dạng (SMJ), có thể mềm cho khớp tuân thủ hoặc cứng cho cấu trúc. Với một vài SMJ trong cơ chế, chúng tôi có thể thay đổi chức năng của nó bằng cách làm mềm và củng cố một cách có chiến lược SMJ phù hợp mà không làm thay đổi thiết kế cơ học cơ bản sau khi nó được chế tạo. Cơ chế tái cấu hình với SMJ có tiềm năng giúp robot thích ứng có khả năng điều chỉnh kích thước, hình dạng hoặc tính năng của nó để hoàn thành nhiệm vụ trong nhiều môi trường khác nhau”, ông Zhao viết.

Chỉ mất 10 giây để làm mềm các khớp được chế tạo bằng nhựa nhiệt dẻo PLA của robot, nhờ cách sử dụng dây quấn nóng lên khi dòng điện đi qua. Một vỏ bọc silicon giữ hình dạng cho PLA. Tùy thuộc vào khớp nào được làm mềm, robot có thể chuyển đổi giữa cấu trúc cứng, liên kết bốn thanh và liên kết năm thanh chỉ bằng hai khớp. Nói đơn giản, robot có khả năng chuyển đổi nhiều vị trí chân để trèo hoặc chui qua chướng ngại vật.

Theo MIT Technology Review, hệ thống có thể cải thiện khả năng của robot mà không cần làm tăng chi phí, độ phức tạp và trọng lượng. Một ngày nào đó, robot loại này sẽ hữu ích cho nhiều nhiệm vụ khác nhau, chẳng hạn như giám sát môi trường.


Rate this post

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here