Người máy mềm nhanh nhất được phát triển bởi các nhà nghiên cứu

Một nhóm các nhà nghiên cứu đã phát triển một loại người máy mềm mới nhanh hơn các phiên bản trước khi di chuyển trên bề mặt固 thể hoặc trong nước. Những người máy mềm mới này, được lấy cảm hứng từ sinh học của những con báo đốm, cũng có thể nhẹ nhàng nhặt các vật thể và có đủ sức mạnh để nâng các vật thể nặng.

Bài báo có tiêu đề “Leveraging elastic instabilities for amplified performance: Spine-inspired high-speed and high-force soft robots” và được công bố trên Hiệp hội tiến bộ khoa học Mỹ.

Jie Yin là giáo sư trợ lý về kỹ thuật cơ khí và hàng không tại Đại học North Carolina. Ông cũng là tác giả tương ứng của bài báo.

“Những con báo đốm là những sinh vật nhanh nhất trên đất liền, và chúng có được tốc độ và sức mạnh từ sự uốn cong của cột sống,” Yin nói.

“Chúng tôi đã được truyền cảm hứng từ báo đốm để tạo ra một loại người máy mềm có cột sống ‘bistable’ được hỗ trợ bởi lò xo, có nghĩa là người máy có hai trạng thái ổn định,” Yin tiếp tục. “Chúng tôi có thể chuyển đổi giữa các trạng thái ổn định này nhanh chóng bằng cách bơm không khí vào các kênh lót người máy mềm bằng silicone. Việc chuyển đổi giữa hai trạng thái này giải phóng một lượng năng lượng đáng kể, cho phép người máy nhanh chóng tạo ra lực lên mặt đất. Điều này cho phép người máy chạy trên bề mặt, có nghĩa là chân của nó rời khỏi mặt đất.

“Những người máy mềm trước đây là những con bò, luôn giữ liên lạc với mặt đất mọi lúc. Điều này hạn chế tốc độ của chúng.”

http://www.youtube.com/watch?v=Z5QAwAOxORo&feature=youtu.be

Phiên bản trước của người máy mềm

Trên bề mặt phẳng và rắn, những người máy mềm nhanh nhất trước đây có thể di chuyển với tốc độ lên đến 0,8 chiều dài cơ thể mỗi giây.

Những người máy mềm được tạo ra bởi nhóm các nhà nghiên cứu thuộc về một lớp người máy mới, được gọi là “Leveraging Elastic Instabilities for Amplified Performance” (LEAP). Chúng vượt trội so với những người máy trước, có thể di chuyển 2,7 chiều dài cơ thể mỗi giây, nhanh hơn hơn ba lần. Chúng hoạt động ở tần số kích hoạt thấp khoảng 3Hz.

Những người máy mềm mới cũng có thể chạy lên dốc nghiêng, điều mà trước đây là một thách thức lớn hoặc thậm chí không thể đối với những người máy ít mạnh mẽ hơn.

Những người máy LEAP có chiều dài khoảng 7 centimet và nặng khoảng 45 gram.

Tốc độ bơi

Một sự phát triển khác với những người máy mềm mới là chúng có tốc độ bơi được cải thiện, có thể được thực hiện bằng cách thay thế chân bằng vây. Khi làm như vậy, người máy LEAP có thể đạt tốc độ 0,78 chiều dài cơ thể mỗi giây khi bơi. Người máy bơi nhanh nhất trước đây chỉ có thể đạt tốc độ 0,7 chiều dài cơ thể mỗi giây.

“Chúng tôi cũng đã chứng minh việc sử dụng nhiều người máy mềm làm việc cùng nhau, như kẹp, để nhặt các vật thể,” Yin nói. “Bằng cách điều chỉnh lực tác động bởi người máy, chúng tôi đã có thể nâng các vật thể tinh tế như một quả trứng, cũng như các vật thể nặng 10 kilogram hoặc hơn.”

Nhóm các nhà nghiên cứu sẽ nhằm tăng tốc độ và sức mạnh của người máy thậm chí còn hơn, xem sự phát triển hiện tại chỉ là bước đầu tiên. Họ có nhiều ứng dụng khác nhau trong tâm trí, chẳng hạn như công nghệ tìm kiếm và cứu hộ.

“Các ứng dụng tiềm năng bao gồm công nghệ tìm kiếm và cứu hộ, nơi tốc độ là thiết yếu, và robot công nghiệp sản xuất,” Yin nói. “Ví dụ, hãy tưởng tượng robot sản xuất dây chuyền nhanh hơn, nhưng vẫn có khả năng xử lý các vật thể dễ vỡ.

“Chúng tôi sẵn sàng hợp tác với khu vực tư nhân để tinh chỉnh cách họ có thể tích hợp công nghệ này vào hoạt động của mình.”

Công việc được hỗ trợ bởi Quỹ khoa học quốc gia.