Robot tí hon biến hình để chui lọt các khe hẹp

Vài con CLARI có thể dễ dàng nằm gọn trong lòng bàn tay và mỗi robot có trọng lượng nhẹ hơn một quả bóng bàn. Heiko Kabutz, nghiên cứu sinh tại Khoa Cơ khí Đại học Colorado Boulder (UCB), cho biết CLARI có thể biến đổi hình dạng từ hình vuông sang chữ nhật dài và dẹt khi cần chui qua khe hẹp. Nghiên cứu mô tả robot siêu nhỏ được công bố trên tạp chí Advanced Intelligent Systems.

Ở cấu hình hiện tại, CLARI có bốn chân. Nhưng các kỹ sư cho biết thiết kế của robot cho phép tuỳ chỉnh và kết hợp các cấu phần phụ khác nhau để biến đổi hình dạng tuỳ theo trường hợp sử dụng. “Nó có thiết kế kiểu mô-đun, nghĩa là rất dễ dàng tùy chỉnh và lắp thêm nhiều chân hơn,” theo Kabutz.

CLARI vẫn còn ở giai đoạn sơ khai, Kaushik Jayaram, đồng tác giả của nghiên cứu và là nhà kỹ thuật cơ khí tại UCB, cho biết thêm. Ví dụ, robot hiện được kết nối có dây để cung cấp năng lượng và gửi lệnh điều khiển. Nhưng trong tương lai, robot này có thể hoạt động không dây nhằm giúp con người thăm dò những không gian chật hẹp như bên trong động cơ phản lực hoặc bên trong đống đổ nát của những tòa nhà bị sập.

Đã có các robot có thể chui qua những không gian hẹp bằng cách tự giảm một nửa chiều cao. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu UCB cho biết đó chỉ là một phần nhỏ tính linh hoạt nếu như so sánh với các loài động vật như gián hay nhện. CLARI được thiết kế để có thể điều chỉnh cả hai chiều ngang và dọc, giúp thích ứng với nhiều loại kẽ hở.

Ở dạng ban đầu, robot có hình vuông và mỗi cạnh có một chân. Sau đó, tùy thuộc vào cách điều khiển, nó có thể phình ra để hạ thấp độ cao; hoặc kéo giãn cho thon dài hơn để đi qua các khe hở vuông góc với mặt đất. Nhìn chung, robot có thể biến hình từ chiều rộng khoảng 34 mm ở dạng hình vuông ban đầu đến chiều rộng khoảng 21 mm ở dạng thon dài.

Mỗi chân của CLARI hoạt động gần giống như một robot độc lập - với bảng mạch riêng và bộ truyền động. Tính mô-đun này có thể cho phép robot CLARI có nhiều hình dạng khác nhau.

Jayaram nói: “Chúng tôi muốn tạo ra robot có thể thay đổi hình dạng và thích nghi với bất kỳ điều kiện môi trường nào, có thể so sánh với amip [trùng biến hình], không có hình dạng rõ ràng mà thay đổi tùy thuộc vào việc nó cần di chuyển nhanh hay nuốt thức ăn".

Trong các phiên bản tương lai, các nhà nghiên cứu muốn kết hợp các cảm biến vào CLARI để nó có thể phát hiện và phản ứng với các chướng ngại vật. Cuối cùng, nhóm muốn phát triển các robot thay đổi hình dạng không chỉ di chuyển trong môi trường phòng thí nghiệm mà còn trong không gian tự nhiên, phức tạp – trong đó máy móc sẽ cần phải tương tác với các chướng ngại vật như cây cối, thậm chí là ngọn cỏ hoặc chen qua các vết nứt giữa những tảng đá để đi sâu vào đống đổ nát.

Kabutz nói: “Khi chúng tôi cố gắng bắt một con côn trùng, chúng len lỏi rất nhanh vào một khoảng trống. Nếu làm cho robot có khả năng như vậy, chúng ta có thể bắt đầu khám phá những không gian mà trước đây không thể thâm nhập".