Nội dung bài viết
Lấy cảm hứng thiết kế từ tự nhiên, một số robot động vật đáp ứng xuất sắc các nhiệm vụ khó khăn từ giám sát công nghiệp tới thám hiểm dưới nước.
Theo Interesting Engineering , Spot là một trong những robot nổi tiếng nhất thế giới, chế tạo dựa trên sự nhanh nhẹn và khả năng giữ thăng bằng của loài chó.
Được phát triển bởi công ty Boston Dynamics ở Massachusetts, Mỹ, cỗ máy bốn chân này có thể di chuyển dễ dàng trên cầu thang, địa hình mấp mô và không gian chật hẹp một cách dễ dàng.
Khác với con người, Spot có thể tiến vào môi trường nguy hiểm như công trường xây dựng, nhà máy điện và cơ sở công nghiệp để thu thập dữ liệu và tiến hành giám sát, qua đó giảm thiểu rủi ro tại nơi làm việc đồng thời cung cấp cho người vận hành thông tin quý giá theo thời gian thực.
Khi các tòa nhà sụp đổ sau động đất hoặc phát nổ, việc tiếp cận người sống sót mắc kẹt cực kỳ khó khăn.
Được thiết kế với phần thân mềm dẻo phân đoạn, robot rắn Snakebot của nhóm kỹ sư ở Trung tâm nghiên cứu Ames của NASA có thể luồn lách qua những khe hẹp và đống đổ nát mà robot thông thường không thể tiếp cận.
Các nhà nghiên cứu và nhân viên cứu hộ đã thử nghiệm robot rắn trong nhiệm vụ ứng phó thảm họa. Khả năng dò đường trong môi trường phức tạp của chúng có thể giúp tìm kiếm người sống sót nhanh chóng và an toàn hơn.
Tắc kè sở hữu một trong những khả năng ấn tượng trong tự nhiên là leo trèo bề mặt trơn nhẵn thẳng đứng mà không bị trượt. Các kỹ sư ở Đại học Stanford tại California, Mỹ, mô phỏng khả năng này bằng cách sử dụng vật liệu kết dính chuyên dụng lấy ý tưởng từ cấu trúc vi mô ở chân tắc kè.
Họ tạo ra robot trèo tường mới mang tên Stickybot có thể leo lên tòa nhà, cầu và nhiều cơ sở hạ tầng khác, giúp cải thiện đáng kể hoạt động giám sát và bảo trì bằng cách tiếp cận khu vực khó khăn, nguy hiểm hoặc tốn kém đối với con người. Mô phỏng hoạt động dưới nước của robot Eelume.
Video: Equinor Bảo trì cơ sở hạ tầng như giàn khoan dầu và đường ống dưới biển rất tốn kém và nguy hiểm. Robot Eelume của công ty Eelume Subsea Intervention ở Na Uy giải quyết thách thức này bằng cách mô phỏng chuyển động linh hoạt của lươn và rắn biển.
Theo CNN , Eelume là robot dài 6 m trang bị cảm biến và một camera ở mỗi đầu, có thể tồn tại ở trạm dịch vụ tại độ sâu 500 m trong 6 tháng mà không cần đưa lên mặt nước. Robot tự đẩy này có thể bơi xa 20 km trước khi cần quay trở lại trạm để sạc.
Phần thân dài có khớp nối cho phép nó di chuyển trong môi trường dưới nước phức tạp mà phương tiện điều khiển từ xa thường gặp khó khăn.
Vì có thể duy trì dưới nước trong thời gian dài, Eelume giúp giảm chi phí bảo trì đồng thời tăng độ an toàn cho các hoạt động ngoài khơi như vận hành van dưới biển và vệ sinh thiết bị. Robot cá do nhóm nghiên cứu ở CIRTESU phát triển.
Ảnh: Đại học Jaume I Theo Eurek Alert , các chuyên gia tại Trung tâm Nghiên cứu robot và Công nghệ dưới nước (CIRTESU) thuộc Đại học Jaume I phát triển robot cá để quản lý cơ sở nuôi trồng thủy sản.
Trong thử nghiệm gần đây tại cảng Castelló, robot này bắt chước chuyển động bơi của cá thật bằng cách sử dụng các vây thiết kế đặc biệt, giúp nó hoạt động ổn định và tiết kiệm năng lượng dưới nước hơn robot chạy bằng chân vịt.
Trang bị hệ thống kiểm tra bằng hình ảnh và sóng âm, nó có thể xem xét lưới nuôi cá để phát hiện hư hỏng, tích tụ tảo và độ mài mòn, đồng thời mang theo cảm biến thu thập dữ liệu dưới nước.
Theo Intel Market Research , thị trường robot sinh học toàn cầu trị giá 2,8 tỷ USD vào năm 2025, dự kiến tăng trưởng từ 3,3 tỷ USD vào năm 2026 lên 11,8 tỷ USD vào năm 2034, với tốc độ tăng trưởng hàng năm là 18,2% trong giai đoạn dự báo.
Robot sinh học bao gồm các hệ thống robot mô phỏng sinh vật để bắt chước cơ chế tự nhiên về chuyển động, giác quan và thích nghi. Chúng đạt hiệu suất vượt trội trên địa hình thách thức bằng cách tích hợp cấu trúc linh hoạt, trí thông minh bầy đàn và lực đẩy tiết kiệm năng lượng.
Những loại robot sinh học chính bao gồm robot 4 chân, phương tiện bay có cánh vỗ, robot bò dạng rắn, robot bơi dưới nước giống cá và thiết bị kẹp mềm dẻo.
Thị trường robot sinh học trải qua sự tăng trưởng mạnh mẽ do xu hướng tăng cường đầu tư vào tự động hóa dựa trên trí tuệ nhân tạo, nhu cầu đối với giải pháp ứng phó thảm họa và chăm sóc sức khỏe, đổi mới về vật liệu và máy tính mô phỏng thần kinh.
Max Polzin, nghiên cứu sinh tại Trường bách khoa liên bang Lausanne, nhà đồng sáng lập kiêm giám đốc vận hành một công ty chuyên chế tạo robot trí tuệ nhân tạo hỗ trợ con người, cho biết: "Mọi loài động vật đều tiến hóa qua hàng triệu năm để sinh tồn, bao gồm một số hình thức di chuyển trong môi trường sinh thái của chúng.
Do đó, chúng cung cấp những hiểu biết quý giá cho các kỹ sư đang tìm cách tạo ra những robot mới linh hoạt, hiệu quả và có khả năng xử lý địa hình khó đoán. Thông qua nghiên cứu chúng, chúng ta có thể phát triển nhiều robot linh hoạt và tiết kiệm năng lượng hơn".
Gợi ý thực hành:
1. Theo dõi thông báo từ cơ quan địa phương tại California.
2. Kiểm tra nguồn chính thức trước khi chia sẻ lại thông tin.