Phát triển cơ bắp cho robot

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.

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?

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.