Các nhà khoa học China đã phát triển một thiết bị lai giữa người và robot có thể đeo trên cơ thể, cho phép binh sĩ mang vác khối lượng lớn khi di chuyển trên địa hình hiểm trở, thậm chí biến họ thành những “nhân mã” với khả năng vượt qua giới hạn thể chất.
Quân Giải phóng Nhân dân (PLA) trước đây đã triển khai các hệ thống robot ngoại xương để tăng sức bền và khả năng cơ động cho binh sĩ. Tuy nhiên, thiết bị mới – được gọi là “robot nhân mã” (centaur robot) – được kỳ vọng sẽ mang lại mức hỗ trợ lớn hơn nữa.
Hệ thống này do nhóm nghiên cứu tại Đại học Khoa học và Công nghệ phía Nam (SUSTech) ở Thâm Quyến phát triển. Thiết bị gồm hai chân robot độc lập và một thân robot, được gắn với người sử dụng thông qua giao diện đàn hồi, khiến con người và máy móc kết hợp lại thành một cấu trúc bốn chân giống nhân mã.
Các thử nghiệm cho thấy khi mang tải trọng 20 kg, việc sử dụng robot giúp giảm 35% chi phí trao đổi chất của cơ thể và giảm 52% áp lực lên bàn chân của người sử dụng.
Nhờ được trang bị hệ thống lập kế hoạch đường đi tự động và giao diện tương tác người–máy, thiết bị này thể hiện khả năng linh hoạt đáng chú ý khi di chuyển qua cầu thang, sườn dốc và địa hình ngoài trời gồ ghề.
Tuy vậy, thiết kế có phần lạ mắt và trái với trực giác cũng gây ra nhiều tranh luận trên mạng. Một số ý kiến cho rằng thậm chí xe kéo tay có thể hữu ích hơn so với thiết bị này.
Ông Fu Chenglong, giáo sư tại khoa cơ khí và kỹ thuật năng lượng của SUSTech, người dẫn đầu nhóm nghiên cứu, cho biết ý tưởng được lấy cảm hứng từ các loài động vật bốn chân.
“Chúng tôi lấy cảm hứng từ động vật bốn chân, bởi những loài chạy nhanh nhất và mang tải tốt nhất trên đất liền đều có bốn chân”, ông nói. “Nhưng trong một số môi trường cực kỳ nguy hiểm và khắc nghiệt, trí tuệ và khả năng tự chủ của robot bốn chân thuần túy vẫn chưa đủ, vì vậy chúng tôi thiết kế robot nhân mã này”.
Sau hơn 4 năm nghiên cứu và nhiều lần cải tiến thiết kế, công trình này đã được công bố trên tạp chí khoa học International Journal of Robotics Research vào tháng trước.
Trong thiết kế này, con người chịu trách nhiệm nhận thức môi trường và đưa ra quyết định di chuyển, còn robot nhân mã sẽ cảm nhận ý định chuyển động của người dùng và bám theo với độ chính xác cao theo mọi hướng – tiến, lùi hoặc sang ngang – mà không cần lệnh điều khiển rõ ràng.
Cơ chế này cũng giúp tăng độ an toàn trong các tình huống nguy hiểm. Ví dụ, nếu người dùng tiến gần mép vực, robot sẽ không tiếp tục đẩy họ tiến về phía trước.
Theo ông Fu, thiết bị có thể được ứng dụng trong quân sự, đặc biệt là vận chuyển hàng hóa và tuần tra tại các cao nguyên, cũng như trong các nhiệm vụ cứu hộ sau động đất hoặc thảm họa.
Ông cho biết trong những môi trường khắc nghiệt như khu vực không khí loãng, chỉ riêng việc đi bộ không mang tải cũng đã là thách thức sinh lý lớn. “Trong những trường hợp như vậy, có thêm hai chân phía sau sẽ giúp giảm đáng kể nỗ lực”, ông nói.
PLA trước đây đã giới thiệu các bộ giáp ngoại xương để tăng khả năng mang vác và giảm áp lực thể chất cho binh sĩ.
Trong một chương trình quân sự của kênh truyền hình trung ương (CCTV) vào cuối năm ngoái, binh sĩ thuộc Bộ Tư lệnh quân khu Tân Cương đã được ghi hình sử dụng các hệ thống ngoại xương, bao gồm khung hỗ trợ chân cơ học và ba lô mô-đun. Thiết bị này giúp giảm tải cho eo và cánh tay, đồng thời cung cấp lực đẩy cơ học hỗ trợ di chuyển.
Tuy nhiên, ông Fu cho rằng các bộ ngoại xương truyền thống – được gắn trực tiếp vào chân – thường cung cấp lực đẩy kém hiệu quả hơn, vì lực hỗ trợ thường tác động theo góc rộng so với hướng di chuyển. Trong khi đó, robot nhân mã hoạt động như một cặp chi độc lập, giúp căn chỉnh lực đẩy sát với hướng di chuyển hơn, giống như được đẩy từ phía sau khi leo dốc.
Sau khi video trình diễn thiết kế được đăng trên tài khoản mạng xã hội của ScienceNet vào hôm đầu tuần, một số người đặt câu hỏi vì sao nhóm nghiên cứu không chế tạo một robot 4 chân độc lập để đi cùng con người và mang hàng.
Ông Fu giải thích rằng robot 4 chân không mang tải thường chỉ hoạt động được khoảng 2 giờ, và khi mang tải thì thời gian hoạt động còn ngắn hơn. Trong khi đó, hệ thống lai người–máy của họ tiêu thụ năng lượng ít hơn khoảng 4 lần, cho phép thời gian vận hành lên tới khoảng 8 giờ.
Ông cũng cho biết trong nhiều môi trường phức tạp, robot hiện nay vẫn phải dựa vào điều khiển từ xa của con người, do đó các hệ thống hỗ trợ dạng đeo trên cơ thể vẫn rất cần thiết.
Một số ý kiến khác gợi ý thay chân robot bằng bánh xe hoặc thậm chí sử dụng xe kéo truyền thống cho hiệu quả cao hơn. Tuy nhiên, ông Fu nhấn mạnh thiết kế này được tạo ra riêng cho địa hình gồ ghề, dốc đứng và những nơi mà phương tiện có bánh xe không thể di chuyển.
Siêu máy tính Nhật Bản thách thức lý thuyết 45 năm tuổi về cách quay của các ngôi sao giống Mặt Trời
Theo SCMP
