GRIP-tape: Cánh tay robot từ thước dây mở ra tương lai thu hoạch nông sản thông minh

Lấy cảm hứng từ trò chơi kéo thước dây, nhóm các nhà khoa học do giáo sư Nick Gravish đứng đầu tại Đại học California San Diego (Mỹ) đã phát triển một robot kẹp mới có tính linh hoạt và chính xác cao, hứa hẹn mở ra hướng ứng dụng rộng rãi trong nông nghiệp.

Thiết bị mới có tên GRIP-tape (Grasping and Rolling In-Plane) có khả năng thao tác nhẹ nhàng với các loại trái cây, rau củ dễ hư hỏng.  GRIP-tape có hai “ngón tay” được tạo thành từ các cuộn thước dây được ghép đôi, giúp tạo ra sự kết hợp giữa độ cứng và độ mềm – điều kiện lý tưởng để thao tác với các loại trái cây và rau củ mềm dễ bị dập nát như cà chua, chanh, hoặc cả chùm quả.

Robot có thể gắp nhiều loại vật thể khác nhau, bao gồm cả trái cây. Nguồn: David Baillot. Đại học California San Diego

Ưu điểm vượt trội của thiết bị này nằm ở thiết kế đơn giản, chi phí thấp và đặc tính an toàn khi làm việc gần con người. Không giống như các thiết bị kẹp truyền thống vốn cồng kềnh do phải tích hợp nhiều bộ phận để mở rộng, GRIP-tape có thể thu gọn vào trong và mở rộng linh hoạt chỉ với vài động cơ điều khiển. Các đoạn thước dây hình tam giác tạo thành “ngón tay” có thể di chuyển độc lập, vươn xa để nắm bắt vật thể và thu lại để đưa vật thể về gần tay robot.

Thước dây không chỉ linh hoạt mà còn bền bỉ, được làm từ thép mỏng, đủ mềm để không gây tổn hại đến vật thể tiếp xúc nhưng vẫn giữ được hình dạng ban đầu sau khi uốn cong. Khả năng đặc biệt này khiến nó trở thành vật liệu lý tưởng cho các robot “mềm” – xu hướng đang được quan tâm trong lĩnh vực người máy hiện đại.

Không chỉ dừng lại ở việc thu hoạch nông sản, GRIP-tape còn có tiềm năng ứng dụng trong nhiều công việc hàng ngày như mở nắp chai, thay bóng đèn hoặc sử dụng tua vít. Đặc biệt, khả năng biến toàn bộ chiều dài thước dây thành bề mặt tiếp xúc cho phép thiết bị cầm nắm được nhiều loại vật thể với hình dạng và độ cứng khác nhau – từ quả cao su đến cả một dây cà chua.

Trong các thử nghiệm thực tế, thiết bị đã chứng minh hiệu quả khi dễ dàng nâng các loại trái cây lớn như chanh tươi. Nhóm nghiên cứu cho biết, các phiên bản tiếp theo sẽ tích hợp thêm cảm biến và công nghệ trí tuệ nhân tạo, giúp thiết bị có thể hoạt động hoàn toàn tự động, tăng độ chính xác và hiệu suất trong các tác vụ phức tạp hơn.

Với thiết kế đột phá, tính ứng dụng cao và khả năng mở rộng linh hoạt, GRIP-tape hứa hẹn sẽ là một bước tiến mới trong lĩnh vực robot mềm, đặc biệt là trong các ngành cần thao tác chính xác với vật thể dễ tổn thương như nông nghiệp và công nghiệp nhẹ.

Thiết kế và quy trình chế tạo của GRIP-tape đã được công bố trên tạp chí khoa học Science Advances.

Nguồn: Techxplore.com