Các nhà nghiên cứu tạo ra robot mềm có thể thay đổi hình dạng và đi lang thang

Một trong những thách thức xung quanh robot mềm là hầu hết chúng đều phải được gắn vào máy nén khí hoặc cắm vào tường. Các nhà nghiên cứu từ Stanford bắt đầu vượt qua thử thách này. 

Nathan Usevitch là sinh viên tốt nghiệp ngành cơ khí tại Stanford. 

Usevitch cho biết: “Một hạn chế đáng kể của hầu hết các robot mềm là chúng phải được gắn vào một máy nén khí cồng kềnh hoặc cắm vào tường khiến chúng không thể di chuyển. “Vì vậy, chúng tôi tự hỏi: Điều gì sẽ xảy ra nếu chúng ta luôn giữ cùng một lượng không khí bên trong robot?”

Nhóm nghiên cứu đã có thể phát triển một robot mềm cỡ người có khả năng thay đổi hình dạng. Bằng cách này, robot mềm có thể bám vào và xử lý các đồ vật, đồng thời có thể lăn theo các hướng có thể điều khiển được. 

Nghiên cứu Đã được xuất bản trong Khoa học Robot vào tháng 3 18. 

“Mô tả bình thường về người máy này mà tôi đưa cho mọi người là Baymax từ bộ phim Big Hero 6 kết hợp với Transformers. Nói cách khác, một robot mềm, an toàn với con người trộn lẫn với các robot có thể thay đổi hình dạng của chúng một cách 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 nhóm được gọi là “rô bốt đo lường đẳng áp”, vì hình dạng thay đổi trong khi tổng chiều dài của các cạnh và lượng không khí bên trong không đổi. 

Robot isoperimetric được phát triển từ robot mềm, robot giàn và robot tập thể. Mỗi loại rô bốt mang lại một lợi thế khác nhau: rô bốt mềm có trọng lượng nhẹ và tuân thủ, rô bốt giàn có thể thay đổi hình dạng và rô bốt tập thể nhỏ và hợp tác. 

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

Follmer cho biết: “Về cơ bản, chúng tôi đang điều khiển một cấu trúc mềm với các động cơ truyền thống. “Nó tạo nên một lớp rô-bốt thực sự thú vị kết hợp nhiều lợi ích của rô-bốt mềm với tất cả kiến ​​thức chúng tôi có về những rô-bốt cổ điển hơn.”

Phiên bản phức tạp

Nhóm cũng đã phát triển một phiên bản robot phức tạp hơn bằng cách gắn nhiều hình tam giác lại với nhau. Họ 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 trợ lý giáo sư kỹ thuật cơ khí tại Đại học California, Santa Barabara và là đồng tác giả cao cấp của bài báo. 

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

Thám hiểm không gian

Theo Zachary Hammond, một sinh viên tốt nghiệp ngành kỹ thuật cơ khí tại Stanford và là đồng tác giả chính của bài báo, một trong những ứng dụng khả thi của robot mềm này là thám hiểm không gian.

Hammond cho biết: “Robot này có thể thực sự hữu ích cho việc khám phá không gian - đặc biệt là vì nó có thể được vận chuyển trong một gói nhỏ và sau đó hoạt động mà không cần dây buộc sau khi nó phồng lên. “Ở một hành tinh khác, nó có thể sử dụng khả năng thay đổi hình dạng của mình để vượt qua các môi trường phức tạp, chui qua các không gian chật hẹp và vượt qua các chướng ngại vật.”

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

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

Okamura cho biết: “Nghiên cứu này làm nổi bật sức mạnh của tư duy về cách thiết kế và chế tạo robot theo những cách mới. “Sự sáng tạo trong thiết kế rô-bốt đang mở rộng với loại hệ thống này và đó là điều chúng tôi thực sự muốn khuyến khích trong lĩnh vực rô-bốt.”