Robot mini nhảy cao lấy cảm hứng từ châu chấu

Robot có kích thước châu chấu cùng khả năng bật xa là nghiên cứu mới từ robot mini nhảy cao.

Đầu năm nay, chúng ta đã nghe nói về một số robot nhỏ sử dụng cơ chế lấy cảm hứng từ sinh học để nhảy lên không trung. Các nhà sản xuất những thiết bị này hiện đã điều chỉnh thiết kế, tạo ra các robot có thể nhảy những khoảng cách rất xa – có khả năng cho phép chúng vượt qua những địa hình gồ ghề.

Giống như các robot mini nhảy cao trước đó, các robot nhảy xa mới này được tạo ra bởi một nhóm nghiên cứu thuộc Đại học Illinois do Giáo sư Sameh Tawfick (PGS. Khoa Khoa học và Kỹ thuật Cơ khí) dẫn đầu.

Robot nhảy cao trước đây được lấy cảm hứng từ loài bọ dừa, bên trong robot có một thiết bị truyền động cuộn dây thu nhỏ, kéo theo một cơ chế hình chùm tia. Khi bộ truyền động được xoắn chặt hơn dần dần, nó khiến cơ cấu này dần dần bị vênh và tích trữ năng lượng đàn hồi. Khi cơ chế đạt đến một ngưỡng nhất định, toàn bộ năng lượng đó đột ngột được giải phóng và khuếch đại, đẩy robot hướng lên trên.

Với robot nhảy cao mới này, nhóm nghiên cứu đã sử dụng một hệ thống tương tự như robot nhảy cao trước đó nhưng nguồn cảm hứng của họ bắt đầu từ việc nghiên cứu đôi chân đàn hồi của loài châu chấu.

Trọng tâm của thiết lập robot là liên kết bốn thanh đàn hồi được in 3D, thông qua việc xoắn một bộ truyền động cuộn (sau này được làm bằng dây câu nylon đã xử lý nhiệt). Sau khi năng lượng đàn hồi tích trữ được giải phóng, robot sẽ nhảy theo cả chiều dọc và chiều ngang, bao phủ khoảng cách theo chiều ngang lớn hơn nhiều so với những robot tiền nhiệm lấy cảm hứng từ bọ dừa.

Tawfick và các đồng nghiệp của mình đã chế tạo và thử nghiệm 108 robot nhảy xa mới từ hình mẫu của châu chấu, trong đó robot nhỏ nhất chỉ nặng 0,216 gram và có khả năng nhảy gấp 60 lần chiều dài cơ thể của nó. Việc phát triển robot nhảy xa với kích cỡ côn trùng có ý nghĩa quan trọng đối với các ứng dụng nông nghiệp và bảo trì, hy vọng một ngày nào đó có thể được sử dụng được những robot này trong các công việc như giám sát cây trồng hoặc kiểm tra bên trong của máy móc.

Chia sẻ về thử nghiệm của mình, Tawfick cho biết: “Theo hiểu biết của tôi, đây là lần đầu tiên có mẫu robot thể hiện khả năng nhảy xa với kích thước côn trùng nhỏ như thế”. "Điều này rất quan trọng vì nó mang lại cho robot khả năng di chuyển theo tuyệt vời, nơi nó có thể nhảy từ A đến B, vượt qua những địa hình gồ ghề và dài hơn kích thước của chính nó."

Nguồn: Tạp chí cơ khí