Nhóm các nhà nghiên cứu đã phát triển một loại robot đột phá, có thể di chuyển mà không cần thiết bị điện tử hay công nghệ lắp ráp phức tạp. Chỉ với một hộp khí nén và một vật liệu in 3D, những robot này có thể đi lại ngay sau khi quá trình in kết thúc.
Mục tiêu của nhóm nghiên cứu là tạo ra các robot biết đi chỉ bằng công nghệ dễ tiếp cận nhất đó là máy in 3D để bàn và vật liệu in tiêu chuẩn. Nhờ đó, robot có mức giá rẻ, chỉ tốn khoảng 20 USD để sản xuất, theo đó quá trình sản xuất rất linh hoạt và có thể thực hiện trên quy mô lớn.
Robot được sản xuất bằng công nghệ in 3D do các nhà nghiên cứu tại trường UC San Diego thực hiện.
Theo Interesting Engineering, những robot dạng mềm này được chế tạo mà không cần đến các vật liệu truyền thống. Thay vào đó, chúng được làm từ các sợi in 3D linh hoạt với vai trò là cơ nhân tạo và có hệ thống điều khiển tất cả trong một.
Dự án được chỉ đạo bởi học giả sau tiến sĩ Yichen Zhai. Ông cho biết nhóm phải đối mặt với thách thức là thiết kế một robot có thể di chuyển chỉ bằng các cấu trúc mềm. Họ đã đạt bước tiến vượt bậc với một robot có thể tự đi hoàn toàn.
Để robot di chuyển, nhóm đã tạo ra một mạch dao động khí nén, điều khiển chuyển động của các bộ truyền động mềm. Hệ thống này hoạt động giống như một động cơ hơi nước, cung cấp áp suất không khí theo trình tự được tính toán cẩn thận.
Điều này cho phép 2 cặp 3 chân của robot di chuyển xen kẽ, tạo ra chuyển động đi bộ. 6 chân của robot có 4 độ tự do (degrees of freedom), cho phép chúng di chuyển lên xuống cũng như tiến về phía trước và lùi lại, giúp robot đi theo đường thẳng.
Khi được kết nối với nguồn cung cấp khí nén ổn định, những robot này có thể hoạt động liên tục. Các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm cho thấy chúng có thể hoạt động liên tục trong 3 ngày mà không dừng lại.
Nhóm nghiên cứu cũng chứng minh được rằng robot có thể hoạt động ngoài trời, hoàn toàn không cần cắm điện, bằng cách sử dụng hộp khí nén di động. Thiết bị này thậm chí có thể di chuyển qua nhiều địa hình khác nhau, chẳng hạn như cỏ, cát và môi trường dưới nước.
Vì robot không phụ thuộc vào thiết bị điện tử nên chúng có thể hoạt động trong điều kiện khắc nghiệt mà máy móc truyền thống không thể vận hành, như các khu vực có bức xạ cao, vùng thảm họa hoặc thậm chí là không gian vũ trụ.
Trong tương lai, nhóm nghiên cứu đang khám phá cách lưu trữ khí nén bên trong robot, giúp chúng có thể tự lưu trữ nguồn năng lượng. Họ cũng có kế hoạch sử dụng vật liệu có thể tái chế hoặc có khả năng phân huỷ sinh học, cân nhắc lắp ráp thêm một số bộ phận để mở rộng chức năng của robot.
Tham khảo Intersting Engineering
