Phát triển cơ bắp cho robot

Những con robot đầu tiên được làm chủ yếu từ vật liệu cứng và có khả năng gây nguy hiểm như kim loại, nhưng robot ngày nay có thể được chế tạo từ vật liệu mềm hơn nhiều.

Đó là đặc điểm không chỉ giúp robot ưa nhìn, mà còn tạo thêm sự an toàn khi tương tác với chúng. 

Tự cung cấp năng lượng

Trong một bài viết trên Tạp chí Science Robotics, các nhà khoa học đã thử nghiệm cơ bắp robot mới sử dụng ống thổi tĩnh điện để nâng vật nặng gấp hàng chục lần trọng lượng của chính nó.

Theo các nhà khoa học, không giống như các thiết kế trước đây, loại cơ mới này của robot sẽ rẻ và có thể mở rộng được quy mô. Nó cũng có thể được sử dụng hàng loạt để tạo ra sức mạnh lớn hơn nữa.

Việc tạo ra cơ bắp cho robot rất quan trọng vì nó có thể hoạt động cũng như dự trữ và tự tạo ra năng lượng. Theo các nhà nghiên cứu, nó có thể được sử dụng cho robot chạy bằng pin. Điều này sẽ giúp ích trong việc duy trì năng lượng và sức mạnh cho những con robot phải thực hiện các nhiệm vụ tìm kiếm và cứu hộ ở địa hình nguy hiểm. Đây cũng có thể là một bước tiến khác hướng tới việc tạo ra những con robot tự hành.

Tác giả chính của nghiên cứu là Phó Giáo sư kỹ thuật cơ khí Marco Fontana tại Viện TeCIP ở Italy. Ông cho biết, robot mềm cũng có khả năng điều hướng địa hình mới tốt hơn robot cứng hơn và kém dẻo hơn.

Ông Fontana và đồng nghiệp cho rằng tuy các cơ nhân tạo có thiết kế khác nhau nhưng không có thiết kế nào phù hợp về chi phí và có khả năng mở rộng. Ví dụ, một cơ bắp robot có kích thước milimet được hỗ trợ tốt sẽ không có tác dụng nếu nó không thể tăng kích cỡ lên hàng centimet hay hơn thế nữa.

Ảnh minh họa.

Chuyển năng lượng cơ học thành điện năng

Trong nghiên cứu của mình, họ đã kết hợp những gì tốt nhất có được để thiết kế một loại cơ tĩnh điện (EBM) sử dụng điện tích và áp suất nhằm tạo ra một loại cơ nhẹ nhàng có khả năng hoạt động như một máy phát điện, thiết bị truyền động và bơm tất cả trong một thiết kế duy nhất. 

“Cơ co của EBM có thể hoạt động ở chế độ phát điện, chuyển đổi năng lượng cơ học xung động thành điện năng mà không cần sửa đổi cách bố trí và chế độ tải của nó. Vì vậy, chúng có thể được sử dụng một cách hiệu quả để tái chế năng lượng trong các giai đoạn thụ động của quá trình truyền động” – PGS Marco Fontana cho biết. Nói cách khác, ngay cả khi cơ không di chuyển, nó vẫn hoạt động để dự trữ năng lượng cho hành động tiếp theo.

PGS Marco Fontana nhấn mạnh: “Điều này tất nhiên là rất quan trọng đối với các loại robot không dây hoặc chạy bằng pin, robot thực hiện các nhiệm vụ tìm kiếm cứu hộ. Nó cũng có thể cải thiện việc sử dụng năng lượng trong các ứng dụng khác như công nghiệp tự động hóa”.

 

Cơ bắp của robot được thiết kế để có thể giãn nở và co lại giống như một cái bơm hơi kiểu cũ. Để kiểm tra sức mạnh của cơ này, các nhà nghiên cứu đưa cho nó những vật có trọng lượng khác nhau để nâng, từ chai nhựa chỉ nặng 1kg đến các tấm kim loại nặng hơn 500kg.

Họ cùng kiểm tra xem EBM có thể đạt được các mục tiêu khác như thế nào, bao gồm hoạt động như một máy bơm và một máy thu năng lượng thụ động.

Khả năng nâng ấn tượng

Không giống như người, những con robot được phát triển cơ bắp trong phòng thí nghiệm thay vì phòng tập gym. Các nhà khoa học mới đây đã tạo ra một loại cơ bắp mới cho robot có khả năng tự cung cấp năng lượng trong một khoảng thời gian dài sau lần sạc điện ban đầu.

Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng, EBM có thể nâng một khối lượng ấn tượng, đó là nặng gấp 70 lần trọng lượng của chính nó.

Ngoài ra, khi hoạt động như một máy phát điện, nó có khả năng chuyển đổi 20% năng lượng của chính mình trở thành năng lượng dự trữ để sử dụng sau này.

Các tác giả cho biết, những chỉ số này ngang bằng với các thiết kế cơ bắp trước đây nhưng có thiết kế nhỏ gọn và với chi phí thấp hơn. Đặc biệt, tất cả chúng đều có thể được khuếch đại bằng cách sắp chồng các EBM này lên nhau giống như xếp một chiếc khăn mùa đông dài.

Theo các nhà khoa học, EBM hứa hẹn sẽ mang lại lợi ích cho các hệ thống robot nhờ tính nhẹ nhàng, khả năng mở rộng và thích ứng với các nhiệm vụ khác nhau. “Khả năng thu thập năng lượng được bổ sung cũng có thể là một tính năng vượt trội đối với các robot tự động chạy bằng pin” – họ cho biết.

Tiếp theo, trước khi những cơ bắp trên có thể được tăng kích cỡ và bắt đầu trang bị cho robot có kích cỡ bằng người thật, các tác giả cho biết công nghệ này trước tiên cần được thu nhỏ hơn nữa. Cùng với việc tinh chỉnh thiết kế và vật liệu dùng cho EBM, nó sẽ giúp đưa những robot tự cung cấp năng lượng đến gần hơn với thực tế.

(Theo giaoducthoidai)

Khi nào robot biết khóc?

Khi nào robot biết khóc?

Bằng việc biến cảm xúc thành các thông số được định lượng, robot trong tương lai có thể nhận biết và phản ứng sự vui, buồn của con người.

Chủ đề : robot
 
List comment
 
Đông Nam Á hợp lực vì sức mạnh khoa học
icon

Một nước khó có thể trở thành cường quốc khoa học nếu thiếu sự hỗ trợ từ láng giềng. Điều quan trọng là họ phải đi cùng nhau dù có khác biệt về bối cảnh, chương trình hay khó khăn.

 
Con người đã chơi golf trên Mặt Trăng như thế nào?
icon

Không được trang bị những công nghệ cho tuyển thủ golf chuyên nghiệp, phi hành gia Alan Shepard còn phải chơi bóng trong điều kiện khắc nghiệt ngoài không gian.

 
Ứng dụng AI quét võng mạc phát hiện sớm tự kỷ ở trẻ nhỏ
icon

Một nhà khoa học Hong Kong đã phát triển phương pháp sử dụng máy học và trí tuệ nhân tạo để quét võng mạc trẻ nhỏ, xác định nguy cơ tự kỷ.  

 
Phi hành gia có thể sống sót khi rơi vào hố đen?
icon

Hố đen đến ngày nay vẫn là một thiên thể rất bí ẩn mà con người đang tìm cách khám phá.

 
Elon Musk từng để các kỹ sư SpaceX sống trên hòn đảo không có thức ăn
icon

Các kỹ sư tên lửa của SpaceX đã từng 'nổi loạn' khi phải sống trên một hòn đảo thuộc Thái Bình Dương với tình cảnh không còn thức ăn.

 
 
Tỷ phú Nhật sẽ đưa 8 khách mời lên Mặt trăng bằng tên lửa của SpaceX
icon

Ngày 2/3, tỷ phú Nhật Bản Yusaku Maezawa thông báo rằng ông sẽ chọn tám thành viên của công chúng để tham gia cùng trong chuyến du hành vòng quanh mặt trăng bằng tên lửa Starship của SpaceX vào năm 2023.

Vì sao 'tiểu cường quốc năng lượng' Texas gặp khủng hoảng mất điện?
icon

Texas - tiểu bang được ví như cường quốc năng lượng của Mỹ đang phải cảm nhận rõ rệt cơn thịnh nộ tới từ mẹ thiên nhiên mà chưa tìm được cách khắc phục.

Israel: Vắcxin COVID-19 của Pfizer/BioNTech có hiệu quả lên đến 95%
icon

Maccabi cho biết vắcxin của Pfizer/BioNTech có hiệu quả lên đến 95% trong việc phòng ngừa dịch bệnh COVID-19 và nếu chính xác thì đây sẽ là một thông tin vô cùng quan trọng.

Pháp sản xuất khẩu trang tiêu diệt được các biến thể của virus SARS-CoV-2
icon

Một doanh nghiệp tại Pháp đã phối hợp với các nhà khoa học nước này nghiên cứu và phát triển được một loại khẩu trang y tế có khả năng lọc và tiêu diệt được virus SARS-CoV-2 cũng như các biến thể của virus này.

Bao nhiêu năm nữa đại dịch COVID -19 kết thúc?
icon

Khi nào đại dịch COVID-19 sẽ kết thúc? Đó là câu hỏi xoay quanh tất cả mọi thứ kể từ khi COVID-19 chiếm lĩnh thế giới năm ngoái. Câu trả lời có thể được đo bằng tiêm chủng.

 
123

Giấy phép hoạt động báo chí: Số 09/GP-BTTTT, Bộ Thông tin và Truyền thông cấp ngày 07/01/2019.

Tòa soạn: Tầng 7, Tòa nhà Cục Tần số Vô tuyến điện, 115 Trần Duy Hưng, Quận Cầu Giấy, Hà Nội

Điện thoại: 024 3 936 9966 - Fax: 024 3 936 9364

Hotline nội dung: 0888 911 911 - Email: toasoan@ictnews.vn

123