Mỹ phát minh loại rôbốt giống hình con gián để vượt qua mọi địa hình

Nhóm nghiên cứu thuộc Đại học California tại Berkeley (Mỹ) phát triển loại rôbốt này dựa trên hình dạng cơ thể của con gián và hy vọng rằng mẫu thiết kế của họ có thể được sử dụng để lan truyền cảm hứng cho các mẫu rôbốt tương lai phục vụ trong lĩnh vực giám sát môi trường và các hoạt động tìm kiếm, cứu nạn.

Nhóm nghiên cứu Berkeley, do Chen Li - Nghiên cứu sinh sau Tiến sĩ đứng đầu, đã thiết kế hình dạng lớp vỏ để rôbốt có thể thực hiện một chuyển động cuộn trượt qua khoảng trống giữa các chướng ngại vật thẳng đứng giống như cỏ mà không cần các động cơ hoặc cảm biến bổ sung.

Rôbốt hình gián có thể len lỏi qua các chướng ngại vật

Kết quả thử nghiệm ban đầu về hiệu suất của loại rôbốt này cho thấy kết quả rất tốt và được đăng trên Tạp chí khoa học Bioinspiration & Biomimetics phát hành ngày 23/6/2015. Loại rôbốt mặt đất này khác với những rôbốt trước đây là không né tránh chướng ngại vật mà đi xuyên qua chúng.

Chen Li cho biết “Đa số các nghiên cứu khoa học rôbốt đã giải quyết vấn đề liên quan trở ngại vật bằng cách né tránh chúng, điều này phần lớn phụ thuộc vào việc sử dụng thiết bị cảm biến để vạch ra các môi trường và thuật toán giúp xác lập kế hoạch đường đi xung quanh những chướng ngại vật”.“Tuy nhiên, khi địa hình trở nên lộn xộn, dày đặc, khoảng cách giữa các vật cản tương đương hoặc thậm chí nhỏ hơn so với kích thước rôbốt, thì cách tiếp cận này bắt đầu gặp rắc rối do không thể vạch ra một tuyến đường đi rõ ràng”.

Vì vậy, trong quá trình nghiên cứu, các nhà khoa học đã sử dụng máy quay tốc độ cao để nghiên cứu sự chuyển động của loài gián hình dạng đĩa có tên gọi Blaberus Discoidalis đi xuyên qua một dãy chướng ngại vật nhân tạo bao gồm các thanh mỏng thẳng đứng giống như cỏ với khoảng không gian chật hẹp.

Sau khi nghiên cứu về loài gián này, các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm loại rôbốt nhỏ, hình chữ nhật, có sáu chân và quan sát liệu nó có thể đi qua một dãy các trở ngại vật tương tự nhau. Tuy nhiên, với một cơ thể hình chữ nhật, rôbốt thường không thể đi qua các chùm ngại vật giống như cỏ và thường va chạm với các chướng trở ngại, thường xuyên bị mắc kẹt. Ngược lại, rôbốt được trang bị lớp vỏ bầu tròn được làm trơn tru, thì nó có khả năng cao hơn nhiều để di chuyển thành công xuyên qua các dãy trở ngại vật nhờ sử dụng một chuyển động cuộn qua lại tương tự như những con gián. Hành vi thích nghi này đã diễn ra mà không có gì thay đổi đối với cả lập trình rôbốt, chứng tỏ rằng hành vi thông minh đó bắt nguồn từ chính lớp vỏ.

Theo Chen Li, “Bên cạnh hình dạng mỏng và tròn, có thể còn có hình dạng khác phù hợp cho các mục đích khác, chẳng hạn như leo lên cao và vượt những loại trở ngại khác.

Các bước tiếp theo của chúng tôi sẽ là nghiên cứu sự đa dạng về địa hình và hình dạng động vật để khám phá thêm các hình dạng có thể chuyển động len lỏi trong môi trường rắn như đất và thậm chí là các hình dạng có thể biến đổi. Những khái niệm mới này sẽ cho phép rôbốt trên mặt đất đi qua được nhiều loại môi trường lộn xộn với thiết bị cảm biến rất nhỏ và bộ điều khiển đơn giản”.

Hải Yến - Skcs.vn