Các nhà nghiên cứu Hàn Quốc phát triển vật liệu da nhân tạo lđể tăng cường độ bám của cánh tay robot

[Courtesy of the Korea Advanced Institute of Science & Technology]

Các nhà nghiên cứu tại một viện nghiên cứu Hàn Quốc đã phát triển một làn da nhân tạo lấy cảm hứng từ lòng bàn tay con người, điều này sẽ giúp bàn tay robot có thể nắm chắc các vật thể như điện thoại thông minh trong khi duy trì khả năng thao tác của các khớp tay robot.

Các vật liệu giống như da người được sử dụng rộng rãi trong các cánh tay robot với các tay thao tác hoặc chân giả để cung cấp độ bám. Tuy nhiên, nếu chất liệu da mềm mại, nó sẽ có độ bám ổn định hơn nhưng nó làm giảm khả năng thao tác của tay robot. Nếu chất liệu da cứng hơn, các tay thao tác sẽ linh hoạt hơn nhưng nó sẽ có độ bám thấp hơn.

Viện Khoa học & Công nghệ Tiên tiến Hàn Quốc (KAIST) cho biết nhóm nghiên cứu của họ do các giáo sư Park Hyung-Soon và Kim Taek-soo dẫn đầu đã phát triển một chất liệu da nhân tạo lấy cảm hứng từ lòng bàn tay, mô phỏng các chức năng của các lớp da người.

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng cấu trúc mủ xốp để thể hiện các mô mỡ mềm và thành latex cứng để mô phỏng các vách ngăn phân chia các hốc hoặc cấu trúc thành các mô nhỏ. Thành da nhân tạo giữ toàn bộ cấu trúc nhân tạo theo hướng kéo căng da. Một lớp silicon mỏng được sử dụng làm tấm phủ để cung cấp một bề mặt mịn và sức căng bề mặt.

"Chúng tôi dự định phát triển một bàn tay robot với cấu trúc da được tối ưu hóa để nó có thể nhặt những vật nhỏ như bu lông nhỏ hoặc vật dễ vỡ như trứng", Park nói.

Thông qua một loạt các thử nghiệm, các nhà nghiên cứu đã tìm thấy một tay thao tác robot năm ngón được phủ bằng vật liệu da nhân tạo có độ bám đủ chắc chắn để nhấc điện thoại thông minh bằng bốn ngón tay mà không cần sử dụng ngón tay cái. Những người thao tác khác không sử dụng da nhân tạo đã phải sử dụng ngón tay cái của mình để có được độ bám chắc chắn. Do đặc điểm cấu trúc, vật liệu da nhân tạo có thể giúp người điều khiển robot duy trì độ bám chắc chắn vào các vật thể khi da bị xoắn hoặc kéo dài.

Robot hợp tác, còn được gọi là cobots, đang dần được sử dụng tại các nhà máy và xưởng sản xuất quy mô nhỏ để làm việc cùng với con người ở gần bằng cách sử dụng các bộ điều khiển để vận hành thiết bị và nhặt đồ vật. Thị trường toàn cầu cho cobots dự kiến sẽ đạt 10,1 tỷ đô la vào năm 2025, theo công ty nghiên cứu thị trường Grand View Research.

Do bàn tay robot của họ thiếu các điều khiển tinh tế và độ bám chắc chắn, cobots chủ yếu được giao cho các công việc đơn giản như nâng và sắp xếp các hộp bưu kiện hoặc đặt các sản phẩm ra khỏi dây chuyền sản xuất.