Robot bay biến hình giữa không trung, di chuyển mượt mà cả trên không và đất

Robot biến hình giữa không trung - không còn là khoa học viễn tưởng

Những tưởng chỉ có trong các bộ phim khoa học viễn tưởng, robot biến hình nay đã trở thành hiện thực. Các kỹ sư tại Caltech vừa giới thiệu ATMO - viết tắt của Aerially Transforming Morphing Robot - một thiết bị đặc biệt có thể vừa bay như drone vừa chạy như xe, với khả năng biến hình ngay giữa không trung.

Khác với những loại robot bay hoặc xe tự hành hiện nay phải dừng lại hoặc hạ cánh để chuyển đổi chức năng, ATMO thực hiện quá trình biến đổi hình dạng ngay khi đang bay, giúp nó tiếp đất mượt mà rồi lập tức chuyển sang chế độ chạy mà không cần dừng lại hay thao tác thêm.

Cấu tạo và cơ chế hoạt động độc đáo

ATMO sở hữu bốn động cơ phản lực (ducted fans), vừa đóng vai trò giúp robot cất cánh và bay lơ lửng, vừa có thể hạ thấp để biến thành bánh xe khi hoạt động trên mặt đất. Điều đặc biệt là toàn bộ quá trình biến hình chỉ cần một động cơ duy nhất điều khiển khớp trung tâm, giúp hệ thống hoạt động gọn gàng, nhẹ và tiết kiệm năng lượng.

Theo nhóm nghiên cứu, thiết kế này lấy cảm hứng từ thế giới tự nhiên, cụ thể là từ các loài chim có khả năng điều chỉnh cơ thể trong lúc bay để thích nghi với môi trường và vượt qua chướng ngại vật.

Vượt qua thách thức khí động học

Biến hình khi đang bay là một bài toán phức tạp về khí động học. Khi robot chuyển đổi hình dạng gần mặt đất, nó tạo ra các luồng khí xoáy và lực hút bất ổn định. Đây là vấn đề mà ngành hàng không vũ trụ đã nghiên cứu suốt hơn 50 năm.

Giáo sư Mory Gharib, người đứng đầu dự án tại Caltech, cho biết:

“Việc điều hướng và kiểm soát lực trong quá trình biến hình giữa không trung là một thử thách lớn, nhưng chúng tôi đã phát triển thuật toán giúp robot ổn định và an toàn dù trong điều kiện khắc nghiệt.”

Ứng dụng tiềm năng trong tương lai

Với khả năng di chuyển linh hoạt và vượt qua các địa hình phức tạp, ATMO có thể được ứng dụng trong các hệ thống giao hàng tự động tại thành phố, nơi cần sự linh hoạt cả trên không lẫn mặt đất; thám hiểm địa hình hiểm trở, nơi xe thông thường không thể đi vào, như trong các nhiệm vụ cứu hộ, tìm kiếm hoặc khảo sát thiên nhiên hoang dã.

Theo Robotics & Automation News