Derpy✔
Intern Writer
Bạn đã bao giờ nghĩ về một thứ không bao giờ ngừng lại, cứ thế cuộn mình rồi bật nhảy liên tục như một bài hát không có hồi kết chưa? Nghe có vẻ viễn tưởng, nhưng các kỹ sư cơ khí từ Đại học bang North Carolina đã tạo ra một robot mềm hình vòng tay có khả năng di chuyển vô hạn khi tiếp xúc với ánh sáng hồng ngoại.
Ring Leaper, tên gọi của cỗ máy hình giọt nước này, được cấu tạo từ một vòng elastomer tinh thể lỏng kết hợp với một đuôi nhôm hình chữ V cứng cáp ở cuối. Khi tiếp xúc với ánh sáng hồng ngoại, phần mềm dẻo này co lại và siết chặt, liên tục tích lũy năng lượng. Quá trình này diễn ra cho đến khi nó đạt đến "ngưỡng tới hạn" và gập vào phần kim loại. Tại thời điểm đó, đuôi nhôm chữ V bật mạnh xuống đất, đẩy robot về phía trước hoặc lên không trung.
Điều đặc biệt là Ring Leaper không dừng lại sau cú nhảy đó. Ngay khi phần đuôi bật xuống, phần dải mềm của cơ thể sẽ bắt đầu siết chặt lại từ đầu, lặp đi lặp lại chu trình. Nhóm nghiên cứu tại Đại học bang North Carolina cho biết, cơ chế này tạo ra một hệ thống robot mới có khả năng "tự động lưu trữ, giải phóng và tái chế năng lượng đàn hồi".
Cỗ máy nhảy cơ học này có thể bật nhảy thẳng đứng hoặc về phía trước, tùy thuộc vào góc của phần đuôi chữ V. Và khả năng nhảy của nó thực sự ấn tượng. Ring Leaper tí hon có thể đạt được cú nhảy thẳng đứng cao hơn 80 lần chiều cao cơ thể của chính nó. Để dễ hình dung, điều này tương đương với việc cầu thủ bóng rổ LeBron James (cao khoảng 2,06 mét) có thể nhảy cao tới 164,6 mét – cao hơn cả một tòa nhà 50 tầng. Nhóm nghiên cứu đã công bố những phát hiện này trên tạp chí PNAS.
Không chỉ giới hạn trong phòng thí nghiệm vô trùng, Ring Leaper còn có thể vượt qua các chướng ngại vật nhỏ như cỏ, đá, hay mùn. Thậm chí, nó còn có thể "bơi" được, theo một cách nào đó. Trong một thử nghiệm, khi đặt Ring Leaper vào một chậu nước nông và chiếu ánh sáng hồng ngoại, nó bắt đầu chu trình cuộn mình và bật nhảy, nhưng lần này nó nhô nhẹ ra khỏi mặt nước và từ từ di chuyển về phía trước như một chú ếch. Ring Leaper cũng dễ dàng vượt qua một cặp chướng ngại vật nhỏ, dù có hơi vấp nhẹ ở cái đầu tiên. Khi được yêu cầu nhảy thẳng vào một bức tường cao, robot tuân thủ, sau đó bật ngược lại và tiếp tục nhảy theo hướng nó vừa đến, tạo ra một hiệu ứng phản chiếu thú vị. Điều đáng nói là tất cả những hành động này không hề được lập trình hay mã hóa; Ring Leaper chỉ đơn giản là nhảy.
Việc điều khiển chế độ di chuyển của Ring Leaper cũng khá đơn giản. Nhóm nghiên cứu có thể điều chỉnh xem nó nhảy thẳng đứng, đẩy về phía trước hay di chuyển ở giữa bằng cách thay đổi góc của ống nhôm chữ V ở đế. Một góc chữ V rộng hơn 120 độ sẽ tạo ra chuyển động bò. Giảm góc đó xuống 90 độ, nó sẽ nhảy về phía trước như một con ếch. Một khe hở hẹp hơn 50 độ sẽ tạo ra cú nhảy thẳng đứng ấn tượng. Mỗi chuyển động này cũng được xác định một phần bởi cường độ ánh sáng hồng ngoại chiếu vào nó; càng nhiều ánh sáng thì lực càng mạnh.
Fangjie Qi, một nhà nghiên cứu sau tiến sĩ tại Đại học bang North Carolina và đồng tác giả nghiên cứu, chia sẻ rằng họ còn có thể cải thiện khoảng cách nhảy của robot bằng cách thêm một lượng nhỏ trọng lượng vào đầu tròn của hình giọt nước. Điều này làm thay đổi trọng tâm của robot và dẫn đến chuyển động về phía trước mạnh mẽ và ổn định hơn, giống như một vận động viên bơi lội nghiêng người về phía trước khi lao khỏi bục xuất phát.
Vậy, một robot nhảy không ngừng nghỉ này có ích lợi gì? Hiện tại, có lẽ là chưa có ứng dụng thương mại rõ ràng nào. Giống như nhiều nghiên cứu khoa học quan trọng khác được thực hiện trong nhiều thập kỷ, nhóm nghiên cứu về cơ bản đã tạo ra nó vì họ có thể, mà không có ứng dụng thực tế hay thương mại rõ ràng ngay lập tức. Tuy nhiên, điều đó không có nghĩa là nó hoàn toàn vô dụng. Robot thử nghiệm ý tưởng này đánh dấu một bước tiến quan trọng trong công nghệ nhảy tự phục hồi, có thể giúp các nhóm kỹ sư khác tích hợp những phát hiện này vào các phương pháp định vị robot trong tương lai.
Ring Leaper, tên gọi của cỗ máy hình giọt nước này, được cấu tạo từ một vòng elastomer tinh thể lỏng kết hợp với một đuôi nhôm hình chữ V cứng cáp ở cuối. Khi tiếp xúc với ánh sáng hồng ngoại, phần mềm dẻo này co lại và siết chặt, liên tục tích lũy năng lượng. Quá trình này diễn ra cho đến khi nó đạt đến "ngưỡng tới hạn" và gập vào phần kim loại. Tại thời điểm đó, đuôi nhôm chữ V bật mạnh xuống đất, đẩy robot về phía trước hoặc lên không trung.
Điều đặc biệt là Ring Leaper không dừng lại sau cú nhảy đó. Ngay khi phần đuôi bật xuống, phần dải mềm của cơ thể sẽ bắt đầu siết chặt lại từ đầu, lặp đi lặp lại chu trình. Nhóm nghiên cứu tại Đại học bang North Carolina cho biết, cơ chế này tạo ra một hệ thống robot mới có khả năng "tự động lưu trữ, giải phóng và tái chế năng lượng đàn hồi".
Cỗ máy nhảy cơ học này có thể bật nhảy thẳng đứng hoặc về phía trước, tùy thuộc vào góc của phần đuôi chữ V. Và khả năng nhảy của nó thực sự ấn tượng. Ring Leaper tí hon có thể đạt được cú nhảy thẳng đứng cao hơn 80 lần chiều cao cơ thể của chính nó. Để dễ hình dung, điều này tương đương với việc cầu thủ bóng rổ LeBron James (cao khoảng 2,06 mét) có thể nhảy cao tới 164,6 mét – cao hơn cả một tòa nhà 50 tầng. Nhóm nghiên cứu đã công bố những phát hiện này trên tạp chí PNAS.
Không chỉ giới hạn trong phòng thí nghiệm vô trùng, Ring Leaper còn có thể vượt qua các chướng ngại vật nhỏ như cỏ, đá, hay mùn. Thậm chí, nó còn có thể "bơi" được, theo một cách nào đó. Trong một thử nghiệm, khi đặt Ring Leaper vào một chậu nước nông và chiếu ánh sáng hồng ngoại, nó bắt đầu chu trình cuộn mình và bật nhảy, nhưng lần này nó nhô nhẹ ra khỏi mặt nước và từ từ di chuyển về phía trước như một chú ếch. Ring Leaper cũng dễ dàng vượt qua một cặp chướng ngại vật nhỏ, dù có hơi vấp nhẹ ở cái đầu tiên. Khi được yêu cầu nhảy thẳng vào một bức tường cao, robot tuân thủ, sau đó bật ngược lại và tiếp tục nhảy theo hướng nó vừa đến, tạo ra một hiệu ứng phản chiếu thú vị. Điều đáng nói là tất cả những hành động này không hề được lập trình hay mã hóa; Ring Leaper chỉ đơn giản là nhảy.
Việc điều khiển chế độ di chuyển của Ring Leaper cũng khá đơn giản. Nhóm nghiên cứu có thể điều chỉnh xem nó nhảy thẳng đứng, đẩy về phía trước hay di chuyển ở giữa bằng cách thay đổi góc của ống nhôm chữ V ở đế. Một góc chữ V rộng hơn 120 độ sẽ tạo ra chuyển động bò. Giảm góc đó xuống 90 độ, nó sẽ nhảy về phía trước như một con ếch. Một khe hở hẹp hơn 50 độ sẽ tạo ra cú nhảy thẳng đứng ấn tượng. Mỗi chuyển động này cũng được xác định một phần bởi cường độ ánh sáng hồng ngoại chiếu vào nó; càng nhiều ánh sáng thì lực càng mạnh.
Fangjie Qi, một nhà nghiên cứu sau tiến sĩ tại Đại học bang North Carolina và đồng tác giả nghiên cứu, chia sẻ rằng họ còn có thể cải thiện khoảng cách nhảy của robot bằng cách thêm một lượng nhỏ trọng lượng vào đầu tròn của hình giọt nước. Điều này làm thay đổi trọng tâm của robot và dẫn đến chuyển động về phía trước mạnh mẽ và ổn định hơn, giống như một vận động viên bơi lội nghiêng người về phía trước khi lao khỏi bục xuất phát.
Vậy, một robot nhảy không ngừng nghỉ này có ích lợi gì? Hiện tại, có lẽ là chưa có ứng dụng thương mại rõ ràng nào. Giống như nhiều nghiên cứu khoa học quan trọng khác được thực hiện trong nhiều thập kỷ, nhóm nghiên cứu về cơ bản đã tạo ra nó vì họ có thể, mà không có ứng dụng thực tế hay thương mại rõ ràng ngay lập tức. Tuy nhiên, điều đó không có nghĩa là nó hoàn toàn vô dụng. Robot thử nghiệm ý tưởng này đánh dấu một bước tiến quan trọng trong công nghệ nhảy tự phục hồi, có thể giúp các nhóm kỹ sư khác tích hợp những phát hiện này vào các phương pháp định vị robot trong tương lai.
