Robot vòi voi đoạt Giải thưởng Tương lai của Đức

Một robot mang hình dáng vòi voi vừa giành German Future Prize, một trong những giải thưởng danh giá nhất nước Đức dành cho các thành tựu nổi bật trong khoa học và công nghệ. Công trình được trao giải là sản phẩm hợp tác giữa Công ty Festo và Viện Công nghệ Sản xuất và Tự động hóa Fraunhofer, hai đơn vị cùng theo đuổi hướng phát triển robot linh hoạt. Khác nhiều robot công nghiệp quen thuộc, thiết bị này gây chú ý nhờ kết cấu nhẹ, khả năng uốn cong đa hướng và cách vận hành dựa trên lực hút, thổi. Toàn bộ robot chỉ nặng khoảng 2kg, nhưng có thể nâng một vật nặng tới 500g, tạo ra hiệu quả đáng kể so với tỷ lệ tải trọng thông thường. Theo thông tin được công bố, robot công nghiệp thường chỉ mang được vật có khối lượng không quá một phần mười trọng lượng chính nó. Robot vòi voi vì vậy cho thấy một thiết kế nhẹ vẫn có thể đảm nhiệm công việc nâng, giữ và di chuyển vật thể trong môi trường sản xuất. Điểm đặc biệt nằm ở kết cấu không sử dụng các chi tiết kim loại nặng nề như nhiều cánh tay robot truyền thống hiện nay. Thay vào đó, các nhà phát triển sử dụng những thành phần nhựa nhẹ, gợi nhớ các khối khí, để tạo nên thân robot vừa mềm dẻo vừa dễ điều khiển. Hình dáng này giúp robot hạn chế nguy cơ va chạm mạnh, đồng thời mở ra khả năng làm việc gần con người an toàn hơn trong nhiều hoàn cảnh. Ở phần cuối của chiếc vòi, nhóm thiết kế lắp một thiết bị được gọi là đồ gá, bộ phận trực tiếp tiếp xúc và giữ lấy đồ vật cần di chuyển. Robot có thể dùng lực hút để bám vào vật thể, sau đó phối hợp lực thổi cùng các chuyển động uốn cong nhằm đặt vật đúng vị trí. Cách kết hợp này khiến chiếc vòi không chỉ nâng đồ vật, mà còn có thể điều chỉnh thao tác mềm mại theo yêu cầu công việc. Nguồn cảm hứng cho thiết kế đến từ tự nhiên, cụ thể là chiếc vòi voi, một bộ phận nổi tiếng với khả năng vận động linh hoạt và chính xác. Đại diện nhóm phát triển cho biết họ xem robot như một “cánh tay thứ ba”, có thể hỗ trợ con người trong những nhiệm vụ cần thêm một chi thể. Hình mẫu tự nhiên này giúp các nhà nghiên cứu tìm ra hướng tiếp cận khác, thay vì chỉ thu nhỏ hoặc cải tiến những cánh tay robot cứng nhắc. Vòi voi thật có khoảng 40.000 cơ bắp, nhờ đó có thể uốn cong về mọi phía, cầm nắm nhiều loại vật thể và điều chỉnh lực rất tinh tế. Robot không sao chép nguyên vẹn cấu tạo sinh học ấy, nhưng mượn nguyên lý linh hoạt để phát triển một cơ cấu nhân tạo phù hợp với sản xuất. Các thành phần nhựa nhẹ cùng hệ thống điều khiển bằng hút và thổi tạo nên một thiết bị có chuyển động mềm mại hơn những cơ cấu cơ khí thông thường. Việc giành German Future Prize cho thấy robot vòi voi được đánh giá không chỉ bởi hình dáng mới lạ, mà còn bởi tiềm năng ứng dụng trong thực tế. Các nhà phát triển đề xuất đưa thiết bị vào những dây chuyền sản xuất, nơi robot cần nâng hoặc chuyển các vật nhẹ với thao tác chính xác. Khi hoạt động cùng con người, robot có thể đảm nhận phần việc lặp lại, hỗ trợ thao tác khó và giảm áp lực lên người lao động. Bên cạnh nhà máy, robot còn được kỳ vọng xuất hiện trong bệnh viện hoặc những tình huống con người cần một “cánh tay thứ ba” để hỗ trợ công việc. Trọng lượng chỉ 2kg, khả năng nâng vật 500g và chuyển động linh hoạt khiến thiết bị phù hợp với các nhiệm vụ đòi hỏi sự nhẹ nhàng. Từ cảm hứng vòi voi, nhóm Festo và Fraunhofer đã biến một đặc điểm tự nhiên thành hướng phát triển robot giàu tiềm năng cho đời sống.