Bước đột phá trong phát triển robot hỗ trợ chuyển động của con người

Ảnh minh họa. Nguồn: nydaily.nyc

Các nhà nghiên cứu gồm Giáo sư Lee Gi-uk (Đại học Chungang của Hàn Quốc), Giáo sư Conor Walsh (Đại học Havard của Mỹ) và nhà nghiên cứu Kim Jin-soo cũng của Hàn Quốc đã công bố kết quả nghiên cứu về robot "Exosuit" có thể gắn trên cơ thể người để hỗ trợ chuyển động của con người.

Hiện nay, đối với những bệnh nhân mắc bệnh Parkinson, bệnh nhân bị tai biến mạch máu não hoặc sau phẫu thuật, việc đi lại sẽ trở nên khó khăn, đòi hỏi phải tiêu tốn nhiều năng lượng hơn khi bước đi. Điều tương tự cũng xảy ra với các binh lính phải mang, vác những trang thiết bị quân sự nặng hoặc những nhân viên cứu hỏa phải di chuyển nhiều, đòi hỏi tiêu tốn nhiều sức lực. Để hỗ trợ cho việc đi lại của những nhóm người này, cho tới nay, các nhà khoa học đã phát triển nhiều loại robot "có thể mặc lên người".

Tuy nhiên, các thiết bị điện tử này đều có chung nhược điểm là quá nặng, hoặc kích thước lớn, khiến người sử dụng không thể cử động một cách tự nhiên. Nhằm khắc phục những nhược điểm trên, các nhà nghiên cứu Mỹ và Hàn Quốc đã phát triển một loại robot hỗ trợ con người di chuyển, sử dụng chất liệu nhẹ và mềm gồm vải và dây điện, có tên là "Exosuit".

Sản phẩm này có hình dạng giống như một chiếc áo gilê mặc ở phần trên cơ thể hoặc như một chiếc đai thắt vào bắp chân, được cuộn bằng dây điện và vải.

Theo những nhà khoa học trên, những dây điện gắn trên "Exosuit" có thể điều chỉnh chiều dài theo chuyển động của chân, giúp giảm bớt trọng lực lên chân, trong khi thiết bị cảm ứng đo đạc quán tính (IMU) được gắn trong robot có thể nắm bắt sự thay đổi trọng tâm cơ thể và hỗ trợ lực cần thiết cho mỗi động tác chuyển động của con người. Ở phía lưng của robot có cơ cấu chấp hành (Actuator) đóng vai trò điều chỉnh dây điện bổ trợ cho chân của người sử dụng.

Kết quả đo đạc cho thấy năng lượng tiêu hao của con người khi đi bộ trong trường hợp mặc robot "Exosuit" giảm 9,3%, khi chạy giảm 4% so với khi không mặc robot này, tương đương với việc giảm đi 6kg trọng lượng của các đồ vật mang trên người.

Trước đó, nhóm nghiên cứu trường Đại học Havard cũng từng phát triển robot "Exosuit" hỗ trợ đi bộ và chạy bộ trong các năm 2016 và 2017. Tuy nhiên, trong dự án chế tạo robot lần này, các nhà nghiên cứu đã ứng dụng công nghệ trí tuệ nhân tạo để có thể sử dụng robot vào cả hai dạng chuyển động trên cũng như cải tiến thiết bị.

Theo Giáo sư Lee Gi-uk, loại robot mặc lên người này có thể được sử dụng vào nhiều mục đích như hỗ trợ người cao tuổi, phục hồi chức năng cho các bệnh nhân, nâng cao hiệu suất làm việc cho các binh sĩ cũng như các nhân viên cứu hỏa.

Công trình được công bố trên tạp chí Science số ra ngày 16/8./.