Các nhà nghiên cứu tạo ra robot mềm có thể thay đổi hình dạng và di chuyển

Một trong những thách thức xung quanh robot mềm là hầu hết chúng cần được gắn vào máy nén khí hoặc cắm vào tường. Các nhà nghiên cứu từ Stanford đã tìm cách vượt qua thách thức này.

Nathan Usevitch là sinh viên sau đại học về kỹ thuật cơ khí tại Stanford.

“Một hạn chế đáng kể của hầu hết robot mềm là chúng phải được gắn vào máy nén khí cồng kềnh hoặc cắm vào tường, điều này ngăn cản chúng di chuyển”, Usevitch nói. “Vì vậy, chúng tôi tự hỏi: Nếu chúng tôi giữ cùng một lượng khí trong robot mọi lúc?”

Đội ngũ đã phát triển một robot mềm có kích thước con người có thể thay đổi hình dạng. Bằng cách này, robot mềm có thể gắn vào và xử lý các vật thể, và nó có thể lăn theo các hướng có thể kiểm soát.

Nghiên cứu đã được công bố trên Science Robotics vào ngày 18 tháng 3.

“Mô tả thông thường về robot này mà tôi đưa ra cho mọi người là Baymax từ bộ phim Big Hero 6 kết hợp với Transformers. Nói cách khác, một robot mềm, an toàn cho con người kết hợp với robot có thể thay đổi hình dạng đáng kể”, Usevitch nói.

Phiên bản đơn giản

Robot mềm này được phát triển bằng cách kết hợp ba loại robot khác nhau. Phiên bản đơn giản của phát minh của đội là một “robot đẳng biên”, vì hình dạng thay đổi trong khi tổng chiều dài của các cạnh và lượng khí bên trong vẫn giữ nguyên.

Robot đẳng biên được phát triển từ robot mềm, robot khung và robot tập thể. Mỗi loại robot mang lại một lợi thế khác nhau: robot mềm là nhẹ và linh hoạt, robot khung có thể thay đổi hình dạng và robot tập thể nhỏ và hợp tác.

Sean Follmer là giáo sư trợ lý về kỹ thuật cơ khí và đồng tác giả cao cấp của bài báo.

“Chúng tôi cơ bản là điều khiển một cấu trúc mềm bằng động cơ truyền thống”, Follmer nói. “Điều này tạo ra một lớp robot rất thú vị kết hợp nhiều lợi ích của robot mềm với tất cả kiến thức chúng ta có về robot cổ điển.”

Phiên bản phức tạp

Đội ngũ cũng đã phát triển một phiên bản phức tạp hơn của robot bằng cách gắn nhiều tam giác lại với nhau. Họ đã có thể phối hợp các chuyển động của các động cơ khác nhau, cho phép robot thực hiện các hành vi mong muốn, chẳng hạn như nhặt một quả bóng.

Elliot Hawkes là giáo sư trợ lý về kỹ thuật cơ khí tại Đại học California, Santa Barbara và đồng tác giả cao cấp của bài báo.

“Một hiểu biết quan trọng mà chúng tôi đã phát triển là để tạo ra chuyển động với một robot mềm lớn, bạn không cần phải bơm khí vào và ra”, Hawkes nói. “Bạn có thể sử dụng khí mà bạn đã có và chỉ cần di chuyển nó xung quanh bằng các động cơ đơn giản; phương pháp này hiệu quả hơn và cho phép robot của chúng tôi di chuyển nhanh hơn.”

http://www.youtube.com/watch?time_continue=6&v=XqgbLb8m77U&feature=emb_title

Khám phá không gian

Theo Zachary Hammond, sinh viên sau đại học về kỹ thuật cơ khí tại Stanford và đồng tác giả dẫn đầu của bài báo, một trong những ứng dụng có thể của robot mềm này là khám phá không gian.

“Robot này có thể rất hữu ích cho khám phá không gian – đặc biệt là vì nó có thể được vận chuyển trong một gói nhỏ và sau đó hoạt động không bị ràng buộc sau khi nó được bơm phồng”, Hammond nói. “Trên một hành tinh khác, nó có thể sử dụng khả năng thay đổi hình dạng để vượt qua các môi trường phức tạp, chèn vào các không gian hẹp và lan rộng trên các chướng ngại vật.”

Các nhà nghiên cứu hiện đang thử nghiệm các hình dạng khác nhau và họ muốn kiểm tra robot trong nước.

Allison Okamura là giáo sư về kỹ thuật cơ khí và đồng tác giả của bài báo.

“Nghiên cứu này nhấn mạnh sức mạnh của việc suy nghĩ về cách thiết kế và xây dựng robot theo những cách mới”, Okamura nói. “Sự sáng tạo của thiết kế robot đang mở rộng với loại hệ thống này và đó là điều chúng tôi thực sự muốn khuyến khích trong lĩnh vực robot.”