Mai Nhung
Writer
Robot iRonCub3 của Ý, với xương sống bằng titan và bốn động cơ phản lực, vừa thực hiện thành công chuyến bay thử nghiệm đầu tiên, mở ra một kỷ nguyên mới cho các nhiệm vụ cứu hộ và thám hiểm trong các môi trường nguy hiểm.
Robot hình người chạy bằng động cơ phản lực iRonCub3 lơ lửng giữa không trung trong chuyến bay thử nghiệm
Trong một bước tiến đột phá của ngành robot học, các nhà nghiên cứu tại Ý đã phóng thành công robot hình người chạy bằng động cơ phản lực đầu tiên trên thế giới. Cỗ máy này, có tên là iRonCub3, đã nhấc mình khỏi mặt đất khoảng 50 cm và duy trì được sự thăng bằng trong suốt chuyến bay.
Được phát triển bởi Viện Công nghệ Ý (Italian Institute of Technology - IIT), con robot này được thiết kế để có thể hoạt động trong các môi trường thực tế bằng cách sử dụng khả năng di chuyển trên không và một cấu trúc giống như con người. Cột mốc này đánh dấu một bước nhảy vọt trong lĩnh vực robot đa phương thức (multi-modal robotics), kết hợp giữa việc di chuyển trên mặt đất và khả năng bay có kiểm soát, mở ra cánh cửa cho các nhiệm vụ cứu hộ và thám hiểm trong tương lai ở những địa điểm phức tạp hoặc nguy hiểm.
Video thử nghiệm robot hình người biết bay đầu tiên trên thế giới
iRonCub3 được phát triển dựa trên thế hệ thứ ba của robot hình người iCub và được điều khiển từ xa. Nó mang theo bốn động cơ phản lực, hai động cơ được gắn trên cánh tay và hai động cơ được gắn trên một bộ phận ở sau lưng. Thiết lập này cho phép nó có thể bay lơ lửng và giữ ổn định ngay cả khi có gió hoặc các tác động vật lý.
Con robot này nặng 70 kg và có thể tạo ra một lực đẩy hơn 1.000 newton. Các tuabin phản lực của nó phun ra khí thải ở nhiệt độ 800°C, đòi hỏi một cấu trúc hoàn toàn mới với xương sống bằng titan và các lớp phủ chịu nhiệt đặc biệt để bảo vệ các bộ phận bên trong. Nhóm nghiên cứu đã mất hai năm để phát triển con robot này và tiến hành các bài kiểm tra bay.
"Nghiên cứu này khác biệt hoàn toàn so với lĩnh vực robot hình người truyền thống và đã buộc chúng tôi phải thực hiện một bước nhảy vọt đáng kể so với trình độ công nghệ hiện tại," ông Daniele Pucci, người đứng đầu Phòng thí nghiệm Trí tuệ Nhân tạo và Cơ khí (AMI) tại IIT, cho biết.
Việc giữ thăng bằng trong khi bay là một thách thức lớn. Không giống như các máy bay không người lái (drone), vốn có thiết kế đối xứng và nhỏ gọn, iRonCub3 có các chi có thể di chuyển và một cơ thể thuôn dài. Những đặc điểm này tạo ra một khí động học luôn thay đổi và một trọng tâm động.
Để giải quyết vấn đề này, các nhà nghiên cứu đã phát triển các mô hình điều khiển bay mới và các bộ ước tính khí động học theo thời gian thực. Nhóm IIT đã hợp tác với trường Đại học Bách khoa Milan để thực hiện các bài kiểm tra trong hầm gió và với Đại học Stanford (Mỹ) cho các ứng dụng học máy.
"Các mô hình của chúng tôi bao gồm các mạng nơ-ron được huấn luyện trên dữ liệu mô phỏng và thực nghiệm, và được tích hợp vào kiến trúc điều khiển của robot để đảm bảo chuyến bay ổn định," ông Antonello Paolino, tác giả chính của bài báo khoa học, cho biết.
Các hệ thống được hỗ trợ bởi AI này cho phép iRonCub3 có thể phản ứng lại với các luồng không khí hỗn loạn và các vị trí chi thay đổi trong khi bay. Con robot này cũng có thể xử lý các quá trình chuyển đổi nhanh như việc đánh lửa tuần tự các động cơ phản lực hoặc các chuyển động cấu trúc trong quá trình cất cánh.
Các cuộc thử nghiệm bay ban đầu đã diễn ra trong phòng thí nghiệm trong nhà của IIT, nơi con robot đã bay lơ lửng thành công. Các cuộc thử nghiệm trong tương lai sẽ được chuyển đến một khu vực bay chuyên dụng tại Sân bay Genoa, được thiết lập với sự hợp tác của Aeroporto di Genova.
Những con robot hình người biết bay như iRonCub3 có thể sẽ được sử dụng trong các khu vực thảm họa, các môi trường độc hại, hoặc các nhiệm vụ đòi hỏi cả khả năng bay và khả năng thao tác bằng tay.
Nghiên cứu này đã được công bố trên tạp chí khoa học uy tín Nature Communications Engineering.
#robohìnhngườibiếtbay
Robot hình người chạy bằng động cơ phản lực iRonCub3 lơ lửng giữa không trung trong chuyến bay thử nghiệm
iRonCub3: Robot hình người biết bay đầu tiên trên thế giới
Trong một bước tiến đột phá của ngành robot học, các nhà nghiên cứu tại Ý đã phóng thành công robot hình người chạy bằng động cơ phản lực đầu tiên trên thế giới. Cỗ máy này, có tên là iRonCub3, đã nhấc mình khỏi mặt đất khoảng 50 cm và duy trì được sự thăng bằng trong suốt chuyến bay.
Được phát triển bởi Viện Công nghệ Ý (Italian Institute of Technology - IIT), con robot này được thiết kế để có thể hoạt động trong các môi trường thực tế bằng cách sử dụng khả năng di chuyển trên không và một cấu trúc giống như con người. Cột mốc này đánh dấu một bước nhảy vọt trong lĩnh vực robot đa phương thức (multi-modal robotics), kết hợp giữa việc di chuyển trên mặt đất và khả năng bay có kiểm soát, mở ra cánh cửa cho các nhiệm vụ cứu hộ và thám hiểm trong tương lai ở những địa điểm phức tạp hoặc nguy hiểm.
Được chế tạo cho các môi trường khắc nghiệt
iRonCub3 được phát triển dựa trên thế hệ thứ ba của robot hình người iCub và được điều khiển từ xa. Nó mang theo bốn động cơ phản lực, hai động cơ được gắn trên cánh tay và hai động cơ được gắn trên một bộ phận ở sau lưng. Thiết lập này cho phép nó có thể bay lơ lửng và giữ ổn định ngay cả khi có gió hoặc các tác động vật lý.
Con robot này nặng 70 kg và có thể tạo ra một lực đẩy hơn 1.000 newton. Các tuabin phản lực của nó phun ra khí thải ở nhiệt độ 800°C, đòi hỏi một cấu trúc hoàn toàn mới với xương sống bằng titan và các lớp phủ chịu nhiệt đặc biệt để bảo vệ các bộ phận bên trong. Nhóm nghiên cứu đã mất hai năm để phát triển con robot này và tiến hành các bài kiểm tra bay.
"Nghiên cứu này khác biệt hoàn toàn so với lĩnh vực robot hình người truyền thống và đã buộc chúng tôi phải thực hiện một bước nhảy vọt đáng kể so với trình độ công nghệ hiện tại," ông Daniele Pucci, người đứng đầu Phòng thí nghiệm Trí tuệ Nhân tạo và Cơ khí (AMI) tại IIT, cho biết.
Tích hợp AI để giữ thăng bằng
Việc giữ thăng bằng trong khi bay là một thách thức lớn. Không giống như các máy bay không người lái (drone), vốn có thiết kế đối xứng và nhỏ gọn, iRonCub3 có các chi có thể di chuyển và một cơ thể thuôn dài. Những đặc điểm này tạo ra một khí động học luôn thay đổi và một trọng tâm động.
Để giải quyết vấn đề này, các nhà nghiên cứu đã phát triển các mô hình điều khiển bay mới và các bộ ước tính khí động học theo thời gian thực. Nhóm IIT đã hợp tác với trường Đại học Bách khoa Milan để thực hiện các bài kiểm tra trong hầm gió và với Đại học Stanford (Mỹ) cho các ứng dụng học máy.
"Các mô hình của chúng tôi bao gồm các mạng nơ-ron được huấn luyện trên dữ liệu mô phỏng và thực nghiệm, và được tích hợp vào kiến trúc điều khiển của robot để đảm bảo chuyến bay ổn định," ông Antonello Paolino, tác giả chính của bài báo khoa học, cho biết.
Các hệ thống được hỗ trợ bởi AI này cho phép iRonCub3 có thể phản ứng lại với các luồng không khí hỗn loạn và các vị trí chi thay đổi trong khi bay. Con robot này cũng có thể xử lý các quá trình chuyển đổi nhanh như việc đánh lửa tuần tự các động cơ phản lực hoặc các chuyển động cấu trúc trong quá trình cất cánh.
Ứng dụng trong tương lai
Các cuộc thử nghiệm bay ban đầu đã diễn ra trong phòng thí nghiệm trong nhà của IIT, nơi con robot đã bay lơ lửng thành công. Các cuộc thử nghiệm trong tương lai sẽ được chuyển đến một khu vực bay chuyên dụng tại Sân bay Genoa, được thiết lập với sự hợp tác của Aeroporto di Genova.
Những con robot hình người biết bay như iRonCub3 có thể sẽ được sử dụng trong các khu vực thảm họa, các môi trường độc hại, hoặc các nhiệm vụ đòi hỏi cả khả năng bay và khả năng thao tác bằng tay.
Nghiên cứu này đã được công bố trên tạp chí khoa học uy tín Nature Communications Engineering.
- Các cuộc thử nghiệm trong tương lai sẽ được tiến hành tại một khu bay chuyên dụng ở Sân bay Genoa.
#robohìnhngườibiếtbay
