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

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

Nathan Usevitch là một 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 một máy nén khí cồng kềnh hoặc cắm vào tường, điều này ngăn cản chúng di chuyển,” said Usevitch. “Vì vậy, chúng tôi tự hỏi: Nếu chúng tôi giữ cùng một lượng khí trong robot mọi lúc?”

Đội ngũ đã có thể phát triển một robot mềm có kích thước con người có khả năng 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 của robot 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 cho con người kết hợp với các robot có thể thay đổi hình dạng đáng kể,” said Usevitch.

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 giới”, vì hình dạng thay đổi trong khi tổng chiều dài của các cạnh và lượng khí bên trong vẫn giữ nguyên. 

Robot đẳng giới được phát triển từ các 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 là nhỏ và hợp tác. 

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

“Chúng tôi cơ bản là điều khiển một cấu trúc mềm bằng các động cơ truyền thống,” said Follmer. “Điều này tạo ra một lớp robot rất thú vị kết hợp nhiều lợi thế của robot mềm với tất cả kiến thức chúng tôi có về các 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 một giáo sư trợ lý về kỹ thuật cơ khí tại Đại học California, Santa Barbara và là 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,” said Hawkes. “Bạn có thể sử dụng khí mà bạn đã có và chỉ cần di chuyển nó xung quanh với 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, một sinh viên sau đại học về kỹ thuật cơ khí tại Stanford và là đồng tác giả chính 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,” said Hammond. “Trên một hành tinh khác, nó có thể sử dụng khả năng thay đổi hình dạng để vượt qua các môi trường phức tạp, chui qua 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 thử nghiệm robot trong nước. 

Allison Okamura là một giáo sư về kỹ thuật cơ khí và là 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,” said Okamura. “Sự sáng tạo của thiết kế robot đang mở rộng với hệ thống này và đó là điều mà chúng tôi muốn khuyến khích trong lĩnh vực robot.”