acecook

Robot được thiết kế để nhảy cao hơn cả tháp Big Ben

Kỹ thuật robot
20/06/2024 15:20
Chân hình lăng kính nhẹ và lò xo chỉ chịu lực kéo giúp tăng đáng kể hiệu suất và hiệu quả năng lượng của các thiết kế robot nhảy.
aa

Một nhóm nghiên cứu tại Đại học Manchester đã phát triển một thiết kế cho phép robot vượt qua các chướng ngại vật lớn hơn chúng nhiều lần. Họ đã sử dụng kết hợp các mô phỏng trên máy tính, thí nghiệm trong phòng thí nghiệm và các nguyên tắc toán học.

robot duoc thiet ke de nhay cao hon ca thap big ben
Robot lò xo tiên tiến: Mô hình thực nghiệm và CAD với cơ chế hộp số đang hoạt động.

Hệ thống này đã giúp nhóm tối ưu hóa kích thước, hình dạng và cách sắp xếp các bộ phận của robot để đạt được kết quả mong muốn.

Theo các nhà nghiên cứu, robot nhảy cao nhất hiện nay có thể đạt tới 33 mét, tương đương 110 lần kích thước của chính nó. Robot mới có thể nhảy lên hơn 120 mét trên không trung hoặc 200 mét trên mặt trăng – cao hơn gấp đôi chiều cao của tháp Big Ben.

Chi tiết về nghiên cứu của nhóm đã được công bố trên tạp chí Mechanism and Machine Theory (Cơ chế và Lý thuyết Máy móc).

Những bước nhảy hiệu quả của robot

Theo truyền thống, robot được thiết kế để di chuyển bằng cách lăn trên bánh xe hoặc đi bằng chân. Tuy nhiên, nhảy là một cách hiệu quả để điều hướng các vị trí có địa hình không bằng phẳng hoặc nhiều chướng ngại vật.

Mặc dù robot nhảy hiện đã có trên thị trường, nhưng thiết kế của chúng bộc lộ một số trở ngại đáng kể, chủ yếu là khả năng nhảy đủ cao để vượt qua các rào cản lớn và phức tạp.

Tiến sĩ John Lo, cộng tác viên nghiên cứu về Robot Vũ trụ tại Đại học Manchester và đồng tác giả của nghiên cứu, cho biết trong một tuyên bố rằng nhóm nghiên cứu đặt mục tiêu tìm ra một thiết kế có thể “cải thiện đáng kể hiệu quả năng lượng và hiệu suất của robot nhảy lò xo”.

Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng robot nhảy thông thường thường phóng mình trước khi giải phóng hoàn toàn năng lượng lò xo tích lũy, điều này giới hạn chiều cao tối đa của chúng và tạo ra những bước nhảy không hiệu quả. Ngoài ra, chúng có xu hướng lãng phí năng lượng bằng cách quay hoặc di chuyển sang một bên thay vì nhảy thẳng lên.

Các nhà nghiên cứu đã đặt mục tiêu loại bỏ những chuyển động không mong muốn này với các thiết kế mới của họ đồng thời duy trì độ cứng và tính toàn vẹn cấu trúc cần thiết.

Tối ưu hóa động lực học bước nhảy

Nhóm nghiên cứu đã nghiên cứu cách các mô hình lò xo lăng trụ và quay nhảy, sử dụng thông tin này để tạo ra mô hình đa vật của một khớp hình thoi cho hệ thống nhảy vật lý.

Theo nhóm nghiên cứu, việc quyết định hình dạng của robot liên quan đến việc lựa chọn giữa lực đẩy dựa trên chân giống như chuột túi hoặc cơ chế giống như piston với một lò xo lớn.

Các tùy chọn hình dạng từ các thiết kế đối xứng đơn giản như kim cương đến các hình thức hữu cơ phức tạp hơn. Sau đó, nhóm nghiên cứu phải quyết định kích thước của robot: robot nhỏ thì nhanh nhẹn, trong khi robot lớn hơn có thể chứa động cơ mạnh hơn để nhảy cao hơn. Tìm kích thước tối ưu có thể có nghĩa là tạo sự cân bằng giữa sự nhanh nhẹn và sức mạnh.

Việc cải tiến thiết kế của nhóm liên quan đến việc phân phối lại khối lượng về phía trên và tối ưu hóa cấu trúc liên kết, mặc dù những cải tiến này phải được điều chỉnh cho phù hợp với từng thiết kế.

Tiến sĩ Ben Parslew, Giảng viên cao cấp về Kỹ thuật Hàng không Vũ trụ tại Đại học và đồng tác giả của nghiên cứu cho biết: “Chân nhẹ hơn, có hình lăng trụ và sử dụng lò xo chỉ kéo dài là tất cả những đặc tính mà chúng tôi đã chứng minh để cải thiện hiệu suất và quan trọng nhất là hiệu quả năng lượng của robot nhảy”.

Mặc dù các nhà nghiên cứu đã xác định được một giải pháp thay thế thiết kế khả thi để nâng cao đáng kể hiệu suất, nhưng bước tiếp theo của họ là kiểm soát hướng nhảy và xác định cách sử dụng động năng từ khi hạ cánh để tăng số lần nhảy mà robot có thể thực hiện trên một lần sạc.

Các nhà nghiên cứu cho biết họ cũng sẽ nghiên cứu các phiên bản nhỏ hơn cho các sứ mệnh không gian.

Hồng Minh (Theo interestingengineering)

mca
Tin bài khác
Dòng chảy xanh từ những quốc gia biết tiết kiệm năng lượng

Dòng chảy xanh từ những quốc gia biết tiết kiệm năng lượng

Từ Nhật Bản, Singapore đến Trung Quốc và Thái Lan, nhiều quốc gia đã kiến tạo nên một hành vi xã hội mới: sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả. Hành vi ấy không chỉ được nhấn mạnh bằng khẩu hiệu mà bằng chính cách sống, cách làm chính sách và cách thức giáo dục. Việt Nam có thể học hỏi được điều gì từ họ?
Từ nền tảng công nghệ đến hiệu quả tài chính: TPBank đang tăng tốc như thế nào?

Từ nền tảng công nghệ đến hiệu quả tài chính: TPBank đang tăng tốc như thế nào?

Trong bối cảnh ngành ngân hàng bước vào cuộc đua chuyển đổi số ngày càng quyết liệt, TPBank nổi lên như một điểm sáng với mô hình phát triển bền vững, ứng dụng công nghệ sâu rộng và năng lực tài chính vững chắc. Không chỉ duy trì tốc độ tăng trưởng ấn tượng, ngân hàng "màu tím" còn đang khẳng định vị thế tiên phong trong hành trình số hóa toàn diện, mở ra nhiều cơ hội đầu tư hấp dẫn cho nhà đầu tư trung và dài hạn.
Cách giảm thiểu các kết quả dương tính giả trong kiểm soát chất lượng sử dụng trí tuệ nhân tạo

Cách giảm thiểu các kết quả dương tính giả trong kiểm soát chất lượng sử dụng trí tuệ nhân tạo

Các kỹ sư, quản lý chất lượng, chuyên gia tự động hóa và những người điều hành trong ngành sản xuất đang tận dụng AI theo nhiều cách để nâng cao độ chính xác và hiệu quả trong kiểm soát chất lượng. Tuy nhiên, sự gia tăng các cảnh báo sai (dương tính giả) từ hệ thống AI đang trở thành rào cản lớn, làm lãng phí nguồn lực và ảnh hưởng đến niềm tin vào tự động hóa. Trước thách thức này, các nhà sản xuất đang tìm kiếm những chiến lược thiết thực nhằm giảm thiểu tình trạng cảnh báo sai và tối ưu hóa hiệu suất của AI trong môi trường sản xuất hiện đại.
Nhận định phiên giao dịch ngày 21/7: Thị trường hướng về vùng đỉnh lịch sử

Nhận định phiên giao dịch ngày 21/7: Thị trường hướng về vùng đỉnh lịch sử

VN Index đang tiệm cận vùng đỉnh lịch sử, các chỉ báo kỹ thuật bắt đầu phát tín hiệu cảnh báo khi chỉ số vượt xa đường MA và chạm dải trên của Bollinger Band. Trong bối cảnh đó, nhà đầu tư được khuyến nghị duy trì kỷ luật giao dịch, tránh mua đuổi, ưu tiên cổ phiếu mạnh có nền tích lũy tốt và dòng tiền vào rõ ràng.
Emerson ra mắt cố vấn ảo GenAI đầu tiên cho ngành công nghiệp điện nước

Emerson ra mắt cố vấn ảo GenAI đầu tiên cho ngành công nghiệp điện nước

Công ty công nghệ công nghiệp hàng đầu Emerson vừa công bố bước đột phá mới trong lĩnh vực tự động hóa thông minh với sự ra mắt của Cố vấn Ảo Ovation tích hợp GenAI, hệ thống trợ lý ảo đầu tiên ứng dụng trí tuệ nhân tạo tổng quát (Generative AI) dành riêng cho ngành điện và nước. Đây là một phần quan trọng của nền tảng tự động hóa Ovation 4.0, được thiết kế để mang lại nhận thức thời gian thực, tối ưu hóa hiệu suất, dự đoán bảo trì và nâng cao khả năng ra quyết định chiến lược.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 21/7/2025: Tuổi Mùi gặp khá nhiều may mắn, tuổi Dần kiểm soát cảm xúc

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 21/7/2025: Tuổi Mùi gặp khá nhiều may mắn, tuổi Dần kiểm soát cảm xúc

Những bí ẩn của khoa học đời sống là "món ăn" tinh thần không thể thiếu trong cuộc sống của con người. Tử vi vòng quay công nghệ xem tử vi 12 con giáp ngày 21/7/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Ông Lưu Văn Tuyển giữ chức Tổng giám đốc Tập đoàn Petrolimex

Ông Lưu Văn Tuyển giữ chức Tổng giám đốc Tập đoàn Petrolimex

Hội đồng quản trị Tập đoàn Xăng dầu Việt Nam (Petrolimex) quyết định bổ nhiệm ông Lưu Văn Tuyển làm Tổng giám đốc Tập đoàn Petrolimex.
ESG và truy xuất nguồn gốc: "Chìa khóa" đưa nông nghiệp Việt hội nhập bền vững

ESG và truy xuất nguồn gốc: "Chìa khóa" đưa nông nghiệp Việt hội nhập bền vững

Không còn là lựa chọn, truy xuất nguồn gốc và phát triển bền vững theo chuẩn ESG đang trở thành điều kiện bắt buộc nếu doanh nghiệp muốn vươn xa trên thị trường quốc tế.
Lựa chọn nguyện vọng xét tuyển: Cùng thí sinh vượt sóng trên con tàu ước mơ!

Lựa chọn nguyện vọng xét tuyển: Cùng thí sinh vượt sóng trên con tàu ước mơ!

Ngày hội lựa chọn nguyện vọng xét tuyển đại học, cao đẳng 2025 diễn ra đồng thời ở 2 đầu cầu TP. Hồ Chí Minh và TP. Hà Nội, với gần 300 gian hàng. Qua đó, hàng nghìn thí sinh đến từ nhiều tỉnh thành đã được tư vấn, định hướng cách chọn trường, chọn ngành học phù hợp với năng lực và nguyện vọng của các em.
[E-Magazine] Kỹ năng số, đạo đức số và văn hóa công nghệ

[E-Magazine] Kỹ năng số, đạo đức số và văn hóa công nghệ

Từ ngôi nhà nhỏ đến văn phòng cao tầng, từ chiếc máy lọc không khí đến trợ lý ảo… tự động hóa đã bước vào từng hơi thở của đời sống đô thị. Nhưng đằng sau ánh đèn thông minh là câu hỏi lớn về cách chúng ta ứng xử với tiện nghi.
Quảng cáo
moxa