Theo hãng tin khoa học Interesting Engineering, robot hình người tại Trung Quốc đang thay đổi từ khung kim loại cứng nhắc sang các vật liệu mềm dẻo.
Tại sự kiện ra mắt đầu năm nay, hãng XPeng đã trình diễn một mẫu robot có chuyển động rất linh hoạt. Người sáng lập He Xiaopeng trực tiếp cắt mở phần chân của robot ngay trên sân khấu. Hành động này của hãng đã chứng minh các chuyển động mượt mà của robot là "hàng thật" chứ không phải do người cải trang thực hiện.
Ít ai ngờ những vật liệu vốn được dùng để làm giày dép lại trở thành linh kiện cấu thành quan trọng, giúp robot chuyển động linh hoạt.
Bí quyết để robot đạt được sự linh hoạt đó là nhờ vào các bộ phận cấu trúc mềm có đặc tính giống như da người được đặt ở các khớp nối. Những thành phần này cho phép khớp nối vận động mượt mà hơn so với các thiết kế cơ khí cứng nhắc trước đây.
Đơn vị đứng sau các linh kiện đặc biệt này là PollyPolymer, một công ty khoa học vật liệu có trụ sở tại Tô Châu. Doanh nghiệp này được thành lập vào năm 2017 bởi nhà khoa học Wang Wenbin.
Ban đầu, công ty chỉ tập trung vào lĩnh vực sản xuất giày dép bằng công nghệ in 3D. Sau đó, PollyPolymer đã mở rộng phạm vi hoạt động sang lĩnh vực robot và y tế. Sự chuyển đổi này bắt nguồn từ những yêu cầu kỹ thuật tương đồng giữa hai ngành công nghiệp. Các bộ phận của giày dép và robot đều đòi hỏi đặc tính nhẹ, có độ đàn hồi cao và chịu được lực tác động liên tục.
PollyPolymer đã điều chỉnh các công thức polymer vốn dùng cho giày dép để tạo ra hệ thống "cơ bắp sinh học" cho robot. Các vật liệu này phải đảm bảo sự cân bằng giữa khả năng tản nhiệt, độ bền và chống mài mòn. Hiện nay, công ty đã trở thành nhà cung cấp đệm khớp và bộ phận bàn chân cho các hãng robot lớn như UBTech Robotics và EngineAI.
Nhiều kỹ sư nhận định rằng khoa học vật liệu đóng vai trò then chốt trong việc giúp robot hoạt động an toàn bên cạnh con người. Các thiết kế công nghiệp thô cứng đang dần được thay thế bằng các hệ thống mềm mại và linh hoạt hơn.
Mẫu robot Tiangong 2.0 vừa được "Trung tâm đổi mới robot hình người Bắc Kinh" giới thiệu cũng kế thừa những bước tiến mới về vật liệu này. Các kỹ sư đã ứng dụng công nghệ in 3D để chế tạo các cấu trúc phức tạp. Phương pháp này giúp tối ưu hóa trọng lượng nhưng vẫn đảm bảo độ bền cho các bộ phận chịu lực.
Robot Tiangong 2.0 có chiều cao 163 cm và nặng khoảng 43 kg. Thiết bị được trang bị cảm biến lực sáu trục cùng hệ thống thay pin nhanh để duy trì vận hành liên tục.
Tiangong 2.0 có khả năng vận động gần như người thật.
Về khả năng vận động, Tiangong 2.0 có khả năng đi bộ và chạy với vận tốc 6km/h trên các bề mặt không bằng phẳng như sườn dốc, bãi cỏ, bãi cát hoặc những khu vực rải sỏi. Sự linh hoạt này đạt được nhờ vào việc kết hợp giữa phần cứng tiên tiến và các thuật toán điều khiển chuyển động hiện đại.
Hệ thống điều khiển của thiết bị tích hợp cảm biến thị giác 3D và các thuật toán học máy chuyên sâu. Công nghệ này cho phép robot dự đoán và mô phỏng chính xác các hành vi vận động của con người. Sự kết hợp giữa vật liệu polymer và trí tuệ nhân tạo giúp thiết bị xử lý các tình huống di chuyển phức tạp một cách tự nhiên.
Hiện tại, đơn vị phát triển đã quyết định công bố mã nguồn mở cho nền tảng Tiangong 2.0. Quyết định này nhằm khuyến khích các viện nghiên cứu và doanh nghiệp cùng tham gia hoàn thiện công nghệ.
Trung Quốc đặt mục tiêu sẽ đưa các dòng robot hình người vào sản xuất hàng loạt từ năm 2025. Việc ứng dụng các vật liệu từ ngành giày dép được kỳ vọng sẽ giúp robot sớm hiện diện trong các lĩnh vực dịch vụ và hậu cần thực tế.
