Robot kích thước côn trùng, vận tốc báo săn

Linh hoạt và bền bỉ, những chú robot này có khả năng di chuyển trên địa hình phức tạp, ứng biến nhanh chóng để tránh chướng ngại vật.

Robot bắt chước côn trùng

Nhện và nhiều loài côn trùng khác có khả năng kỳ lạ: leo tường và bò trên trần nhà nhờ miếng dính ở bàn chân, giúp nó bám chặt và di chuyển dễ dàng ở những nơi con người không thể. Vận dụng nguyên tắc này, các kỹ sư tại Đại học California, Berkeley (Hoa Kỳ) đã chế tạo một con robot kích cỡ nhỏ như côn trùng, với tính năng bám dính tĩnh điện ở bàn chân, cho phép nó di chuyển trên địa hình phức tạp và xoay người để tránh chướng ngại vật với vận tốc của loài báo săn.

Robot này được chế tạo từ vật liệu mỏng nhiều lớp, có thể uốn cong và co lại. Trong một bài báo năm 2019, nhóm nghiên cứu đã chứng minh rằng thiết kế đơn giản này có thể tạo ra một con robot côn trùng di chuyển với tốc độ 2,5km/giờ trên bề mặt phẳng, gần bằng với tốc độ của một con gián thật - và nhanh nhất trong nhóm robot côn trùng hiện nay. Nhóm nghiên cứu còn bổ sung thêm hai bàn chân tĩnh điện cho robot.

Việc đưa điện áp vào một trong hai bàn chân sẽ làm tăng lực tĩnh điện giữa bàn chân với bề mặt, giúp chân bám chắc hơn và buộc phần còn lại của robot phải xoay quanh bàn chân của nó.

Robot côn trùng di chuyển linh hoạt trên địa hình phức tạp

Hai bàn chân này cho phép người điều khiển toàn quyền kiểm soát quỹ đạo di chuyển của robot và cho phép nó rẽ với gia tốc hướng tâm vượt xa hầu hết các loại côn trùng. “Robot ban đầu của chúng tôi di chuyển rất nhanh, nhưng không thể kiểm soát được hướng rẽ của nó.

Lúc nó rẽ phải, lúc rẽ trái và phần lớn thời gian thì rẽ ngẫu nhiên. Bởi vì chỉ cần một chút khác biệt trong việc sản xuất, robot sẽ mất cân đối và lệch sang một bên. Do đó, cải tiến bổ sung bàn chân tĩnh điện này đã cho phép nó rẽ rất nhanh” - Giáo sư Kỹ thuật Cơ khí Liwei Lin của Đại học UC Berkeley chia sẻ.

Robot hỗ trợ tìm kiếm cứu nạn

Để chứng minh sự nhanh nhẹn của robot, nhóm nghiên cứu đã quay lại cảnh robot cõng bộ cảm biến khí nhỏ trên lưng và tự điều hướng trong mê cung Lego, khéo léo xoay người để tránh làm rơi “hàng”. Nhờ thiết kế đơn giản, robot cũng có thể sống sót khi bị một người nặng 55kg đè lên.

Giáo sư Lin còn cho biết thêm: những robot nhỏ bé nhưng mạnh mẽ này rất lý tưởng cho các hoạt động cứu nạn, hoặc điều tra tình huống nguy hiểm - như tìm kiếm một vụ rò rỉ khí gas tiềm ẩn chẳng hạn. Bên cạnh các kỹ năng đã được chứng thực của robot này, khi nó được cấp nguồn và điều khiển thông qua một sợi dây điện nhỏ, thì nhóm nghiên cứu cũng đã tạo ra một phiên bản robot không dây hoạt động bằng pin trong thời gian lên tới 19 phút và di chuyển 31 mét khi mang một cảm biến khí trên người.

Lin cho biết: “Một trong những thách thức lớn nhất hiện nay là chế tạo robot nhỏ nhưng vẫn đảm bảo được sức mạnh và khả năng điều khiển như robot lớn. Robot lớn không gặp vấn đề gì trong việc mang vác các bộ phận khác như pin hay hệ thống điều khiển. Nhưng với robot có kích thước nhỏ hơn, trọng lượng của các bộ phận đó sẽ trở thành vấn đề, khiến robot di chuyển rất chậm.Tuy nhiên, robot côn trùng của chúng tôi không như thế. Nó di chuyển rất nhanh và mạnh mẽ trong khi tiêu tốn rất ít năng lượng, và có thể đồng thời mang theo pin cùng bộ cảm biến trên mình”.

Nguồn: Manufaturing