“Morphobot: Robot di chuyển như một xe thăm dò và bay như một máy bay không người lái”

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Đông Bắc (NU) đã phát triển một robot đột phá có khả năng thực hiện nhiều nhiệm vụ khác nhau, bao gồm vận chuyển gói hàng tự động, thám hiểm sao Hỏa và tìm kiếm cứu nạn. Được đặt tên là Morphobot Di động Đa Phương thức (M4), rô-bốt được lấy cảm hứng từ các kỹ năng di chuyển khác nhau của các loài động vật khác nhau, chẳng hạn như hải cẩu, chukars và meerkat.

Morphobot hoạt động như thế nào?

M4 có khả năng độc đáo để chuyển đổi liền mạch giữa các chế độ di động khác nhau, cho phép nó khám phá các môi trường đa dạng và chinh phục địa hình đầy thử thách một cách dễ dàng. Đây là cách nó hoạt động, theo nhóm Đông Bắc:

“M4 tái sử dụng phần bổ sung của nó với thân máy biến hình và cánh quạt có vỏ bọc có thể chuyển đổi để chuyển đổi thành phương tiện mặt đất không người lái (UGV), con lắc đảo ngược di động (MIP), hệ thống máy bay không người lái (UAS), MIP hỗ trợ động cơ đẩy, đầu máy có chân và đầu máy thao tác trong Chế độ MIP,” các nhà nghiên cứu cho biết trong nghiên cứu của họ.

Để tạo ra Morphobot, các nhà nghiên cứu đã lấy cảm hứng từ sự khéo léo của tự nhiên, quan sát cách một số loài động vật điều chỉnh các chi của chúng để đáp ứng nhu cầu của môi trường. Ví dụ, meerkats đi bằng cả bốn chi nhưng khi cần, chúng có thể đứng bằng hai chi như con người mà không cần bất kỳ sự hỗ trợ nào.

Hải cẩu sử dụng chân chèo để bơi nhưng trên cạn, chúng sử dụng cùng một cặp phần phụ để đi bộ, còn chim Chukar sử dụng đôi cánh để trợ giúp cho đôi chân của chúng khi trèo hoặc leo trên cạn. Họ đã thiết kế Morphobot để nó có thể bắt chước hành động “tái tạo chi” của tất cả các loài động vật này.

Alireza Ramezani, một trong những nhà nghiên cứu và là trợ lý giáo sư về kỹ thuật điện và máy tính tại NU cho biết: “Chúng tôi đang cố gắng tích hợp các công nghệ rô-bốt trên không, có chân và có bánh xe vào một nền tảng, bao gồm khả năng truyền động và cảm biến từ tất cả các lĩnh vực này”. Khoa học ZME.

M4 có thể sử dụng lại phần bổ sung của nó cho nhiều chức năng theo nhiều cách hơn một. Nó có thể biến các chi của mình thành bốn chân để đi bộ, thiết lập bốn bộ đẩy để bay, thiết lập hai bánh và hai bộ đẩy để chạy nghiêng và lăn có hỗ trợ cánh (WAIR), bốn bánh để di chuyển giống như phương tiện tự động và cúi người. , và hai bánh xe để đứng, quay và di chuyển trong không gian hạn chế.

Tính linh hoạt của Morphobot khiến nó trở thành một ứng cử viên lý tưởng để điều hướng các không gian mà con người không thể tiếp cận hoặc thách thức đối với các robot thông thường dựa trên một chế độ di chuyển duy nhất.

Nó có thể cứu sống

Ngoài ra, các nhà nghiên cứu còn nêu bật giá trị của Morphobot trong các tình huống khẩn cấp và thiên tai. Với thiết kế có thể mở rộng và đủ khả năng tải trọng, M4 có thể tự động vận chuyển các cảm biến và máy tính giữa các địa điểm. Tuy nhiên, tiềm năng thực sự của nó nằm ở khả năng hỗ trợ các hoạt động tìm kiếm và cứu nạn trong những cuộc khủng hoảng như vậy.

“Do các sự kiện độc nhất như lũ lụt, một sự kiện có thể kết hợp với sự kiện khác và phá hủy cảnh quan theo cách khác. Bão có thể gây lũ lụt và gió làm hư hại đường xá và các tòa nhà. Hoặc, sạt lở đất có thể khiến những khối đá lớn di chuyển xuống sườn dốc, làm đập các dòng sông và gây ra lũ lụt. Trong kịch bản này, M4 có thể tận dụng tính linh hoạt của nó để đạt được tính cơ động phù hợp với nhu cầu của các nhiệm vụ đa dạng trong tìm kiếm và cứu nạn”, các nhà nghiên cứu cho biết.

Morphobots có thể tiến hành các cuộc khảo sát trên không tại các khu vực bị thảm họa, tìm kiếm những người sống sót trong các công trình bị sập, cung cấp các nhu yếu phẩm thiết yếu như thực phẩm và thuốc men cũng như đi qua những con đường bị hư hỏng và các khu vực có mảnh vỡ.

Bằng cách này, một Morphobot duy nhất có thể thực hiện các hoạt động được thực hiện bởi máy bay không người lái, xe tự hành và rô bốt giao hàng — tất cả trong cùng một gói.

Mặc dù Morphobot có những khả năng ấn tượng nhưng vẫn còn một số hạn chế. Ví dụ, các nhà nghiên cứu có thể tái sử dụng các bánh xe thành các hình dạng giống như bàn tay để nhặt đồ vật. Tuy nhiên, khả năng thao tác đối tượng cần được mở rộng với thiết kế tay tốt hơn.

Khi được hỏi về tương lai của Morphobots, Ramezani trả lời: “Hiện tại chúng tôi không có kế hoạch sản xuất hàng loạt M4. Tuy nhiên, một số nền tảng sẽ được xem xét để khám phá không gian, chẳng hạn như khám phá sao Hỏa với sự hợp tác của JPL của NASA.”

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí thiên nhiên.