Hàn Quốc phát triển bàn tay robot khéo léo như tay con người

Bàn tay robot sử dụng kéo. Ảnh: dailymail.co.uk

Các kỹ sư tại Đại học Ajou ở Suwon, Hàn Quốc, cho biết bàn tay robot có tên gọi ILDA, được tích hợp tất cả các thiết bị cần thiết để có thể chuyển động nhạy bén như bàn tay con người.

ILDA được gắn trên một cánh tay robot thương mại có sẵn, có thể thực hiện nhiều nhiệm vụ khác nhau, từ cầm một quả trứng, bóp nát lon, cho đến sử dụng kéo.

Bàn tay robot có kích thước 21,5cm, chỉ nặng khoảng 1kg và rất nhỏ gọn. Nhà khoa học Uikyum Kim và các đồng nghiệp cho biết họ đã phát triển ILDA với 20 khớp nối. Các khớp này cho phép robot có chuyển động tự do 15 độ và liên kết với các đầu ngón tay để có thể tạo ra lực 34 Newton. Trong khi đó, bàn tay cũng có khả năng cắt giấy bằng kéo một cách điêu luyện.

Trong một loạt thí nghiệm, các tác giả đã chứng minh rằng bàn tay có khả năng nhặt các đồ vật có nhiều hình dạng khác nhau và cũng có thể cầm một quả trứng một cách nhẹ nhàng.

Nhóm nghiên cứu cho biết bàn tay này có khả năng hỗ trợ con người trong nhiều lĩnh vực, bao gồm cả lĩnh vực điện tử, như đặt chip máy tính siêu nhỏ lên bảng mạch bằng nhíp. Đây là một thành tựu đáng kể đối với bàn tay robot.

'Khả năng cầm nắm của ILDA đã được chứng minh khi nó có thể bóp nát lon nhôm và cầm quả trứng một cách khéo léo. Ngoài ra, bàn tay có thể thực hiện các kiểu cầm nắm khác nhau tùy theo hình dạng của các đồ vật khác nhau', các tác giả cho biết.

Từ việc phân tích các bàn tay robot hiện có, các đặc điểm tích cực và tiêu cực của chúng, nhóm nghiên cứu đã xác định được các tiêu chí cốt lõi cho bàn tay robot mới của mình.

'Chúng tôi kết luận rằng điều quan trọng là phải có các tính năng ưu việt, như sự khéo léo, lực đầu ngón tay, khả năng điều khiển, độ bền, chi phí thấp, dễ bảo trì và nhỏ gọn', các tác giả cho biết.

Những bàn tay robot trước đây có độ bền chưa cao và không có lực đủ mạnh, nhưng bàn tay robot mới do các nhà nghiên cứu Hàn Quốc phát triển đã có thể đáp ứng cả hai yêu cầu đó.

Điểm đáng chú ý là những bàn tay robot được phát triển trước đây đều yêu cầu tích hợp với một cánh tay chuyên dụng, nhưng ILDA có thể dễ dàng tích hợp vào các cánh tay thương mại có sẵn .

'Việc giải thích hoạt động cực kỳ phức tạp của bàn tay con người vẫn là một thách thức chưa được lý giải trong lĩnh vực chế tạo robot. Đặc biệt, chuyển động của bàn tay con người đòi hỏi mức độ khéo léo cao, phù hợp để thực hiện nhiều nhiệm vụ khác nhau, với lực bóp mạnh, từ cầm nắm vật thể đa dạng, đến thao tác dụng cụ nhanh nhẹn', các tác giả của nghiên cứu cho biết.

Trong số 206 chiếc xương trên cơ thể con người, có tới 54 chiếc xương nằm ở bàn tay, và cấu trúc cơ tạo ra chúng vô cùng phức tạp. Đầu ngón tay cũng có 'tiểu thể xúc giác', cho phép cảm nhận xúc giác khi nhặt đồ hoặc thực hiện đa nhiệm vụ.

Để thực hiện các chức năng này bằng cách sử dụng robot, nhiều bàn tay robot khéo léo giống như con người đã được phát triển, nhưng mỗi sản phẩm đều có những hạn chế nhất định, như khó tích hợp với các cánh tay có sẵn hoặc thiếu khả năng chuyển động tự do.

Nghiên cứu này được công bố trên tạp chí Nature Communications.