Robot mô phỏng cánh tay người

Ngày nay, công nghệ IA đã phát triển những ứng dụng tiện ích hỗ trợ cuộc sống con người. Những robot giúp việc nhà, hệ thống robot dây chuyền sản xuất công nghiệp, Internet of Things (IoT), cảm biến đeo tay, thiết bị tự động theo dõi sức khỏe, hỗ trợ phục hồi chức năng... đang được nghiên cứu và phát triển mạnh.

Cùng với sự phát triển của các robot phần cứng, sự trỗi dậy của công nghệ chế tạo robot mềm linh hoạt (soft robot), có khả năng tương tác với con người sẽ mang đến những tác động tích cực cho sự phát triển của nhân loại.

Đặc biệt, hệ thống cảm biến biến linh hoạt có thể thực hiện hàng loạt các chức năng khác nhau, như cảm biến nhiệt độ, áp suất, gần đây dành được sự quan tâm đặc biệt của giới khoa học, do có khả năng thực hiện các chức năng tương tự như da người (da điện tử, e-skin).

Điều khó khăn nhất hiện nay là tích hợp nhiều cảm biến khác nhau vào robot khá phức tạp. Cần phải có các giải pháp công nghệ tiên tiến để giữ được tính linh hoạt và khả năng mềm dẻo của robot.

Cách đây không lâu, nhóm nghiên cứu của giáo sư Nhật Bản Kuniharu Takei thuộc trường đại học Osaka công bố trên blog Advanced Intelligent Systems (Hệ thống thông minh tiên tiến) phát minh cánh tay robot mềm tích hợp da điện tử và những cảm biến đa chức năng, có khả năng giám sát nhiệt độ, chuyển động của vật thể khi tiếp xúc.

Cấu trúc của cánh tay robot là một hệ thống bao gồm 4 cảm biến áp suất xúc giác và cảm biến nhiệt độ trên đầu ngón tay. Những cảm biến này ghi nhận  nhiệt độ và áp lực xúc giác của bàn tay robot khi giữ vật thể. Khi thực hiện thao tác cầm, các cảm biến áp suất sẽ ghi nhận chuyển động, áp lực lên vật thể, truyền tín hiệu thời gian thực tới hệ thống phần mềm điều khiển cơ khí bàn tay robot. Trong trường hợp vật thể trượt (di chuyển), tín hiệu phản hổi sẽ gửi lệnh đến hệ thống phần mềm điều khiển cánh tay, điều chỉnh lực tác động để giữ chắc vật thể, tương tự nguyên lý hoạt động của cánh tay con người.

Cánh tay robot mềm mô phòng tay người. Video tài khoản Youtube Festo

GS Kuniharu Takei cho biết: “Những nghiên cứu đã chứng minh được khả năng tích hợp nhiều cảm biến đa chức năng vào cánh tay robot mềm. Sử dụng giải pháp tích hợp nhiều cảm biến, cánh tay robot sẽ cảm nhận được cả chuyển động và nhiệt độ của vật thể. Những chức năng này cho phép cánh tay robot xác định lực tác động để tránh làm rơi vật thể, về mặt khái niệm rất giống nguyên lý hoạt động của cánh tay con người”.

Như vậy, sáng chế của nhóm nghiên cứu trường đại học Osaka do giáo sư Takei lãnh đạo là minh chứng đầu tiên về khả năng tích hợp cảm biến đa chức năng với robot mềm. Đây là một tiến bộ quan trọng hiện thực hóa giấc mơ chế tạo robot mềm thông minh và thân thiện với con người trong tương lai.