Ra mắt 'robot mềm' có thể di chuyển linh hoạt, hứa hẹn nhiều ứng dụng thiết thực
Các nhà nghiên cứu đã tạo ra một 'robot mềm' lấy cảm hứng từ nghệ thuật gấp giấy (origami) của Nhật Bản có thể được sử dụng đầy hứa hẹn trong các lĩnh vực từ y học cho đến hàng không vũ trụ.
Con “robot mềm” này có thể giúp chúng ta nghiên cứu tự nhiên và môi trường. Tính linh hoạt của chúng hứa hẹn sẽ cách mạng hóa ngành chăm sóc sức khỏe, bằng cách hỗ trợ tiên phong trong các ca phẫu thuật trên người cũng như triển khai hỗ trợ các nhiệm vụ tìm kiếm cứu hộ.
Robot mềm Robotapillar. Ảnh: Wojciechowski.
Các nhà nghiên cứu từ Đại học Princeton đã kết hợp công nghệ lái vào “Robotapillar”, giúp cải thiện tính tinh hoạt của nó, phá vỡ khuôn mẫu robot cứng nhắc truyền thống.
Các nhà khoa học đã tạo ra robot từ một loạt các hình trụ có hoa văn, có thể hoạt động độc lập hoặc ghép nối để tạo thành một bộ phận dài hơn - tất cả đều góp phần vào khả năng di chuyển và chuyển hướng của robot.
Các hình trụ này có thể ép gọn thành đĩa phẳng, sau đó mở rộng trở lại thành dạng đầy đủ theo mẫu Kresling.
Mẫu Kresling là một dạng origami cho phép robot xoắn và mở rộng. Đây là cơ sở để robot có thể bò và thay đổi theo bất kỳ hướng nào.
Bằng cách kiểm soát các đoạn cần gấp, uốn cong hoặc mở rộng, 'Robotapillar' có thể xoắn, xoay và điều hướng qua các góc hẹp một cách chính xác, cũng như thay đổi hình dạng và thu gọn để lách qua các chướng ngại vật hẹp.
Con robot này có thể nhặt hàng hóa, vận chuyển vật phẩm, bò vào những nơi khó tiếp cận và có thể trở thành tương lai của ngành kỹ thuật, được ứng dụng từ thiết bị y tế, đến hàng không vũ trụ và xây dựng.
Giáo sư Đại học Princeton, Tiến sĩ Glaucio Paulino cho biết: “Chúng tôi đã tạo ra một robot origami dạng mô-đun mềm “cắm và chạy” lấy cảm hứng từ sinh học... Đây là một công nghệ đầy hứa hẹn, với tiềm năng chuyển đổi thành robot có năng lực phát triển, chữa lành và thích ứng theo yêu cầu”.
Ông Tuo Zhao, nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại Princeton, bổ sung: “Mỗi phân đoạn có thể là một đơn vị riêng lẻ và chúng có thể giao tiếp với nhau và tập hợp theo lệnh. Ngoài ra, chúng có thể dễ dàng tách rời và chúng tôi sử dụng nam châm để kết nối chúng lại.”
Các nhà nghiên cứu tại bang Bắc California đã giúp phát triển phương pháp kiểm soát các chuyển động uốn, gập để điều khiển robot.
Họ sử dụng hai vật liệu co lại hoặc giãn nở khác nhau khi nung nóng và thêm chúng vào các nếp gấp của mẫu Kresling, đồng thời lắp đặt một thiết bị sưởi mỏng có thể co giãn làm từ mạng dây nano bạc dọc theo mỗi nếp gấp.
Sau đó, một dòng điện tử trên dây nano làm nóng các dải điều khiển để tạo ra nếp gấp, và nhờ đó có thể điều khiển chính xác việc gấp và uốn để di chuyển và điều hướng robot.
“Dây nano bạc là vật liệu tuyệt vời để chế tạo dây dẫn có thể co giãn”, Giáo sư Yong Zhu, thuộc bang Bắc California nói. “Dây dẫn có thể kéo dài là những khối để chế tạo nhiều loại thiết bị điện tử có thể kéo dài, bao gồm cả máy sưởi. Ở đây, chúng tôi sử dụng lò sưởi co giãn làm cơ chế truyền động cho các chuyển động uốn và gấp.”
