Bàn tay robot cảm biến - Thiết bị điện tử bắt chước cuộc sống

Lê Anh Xuân
05/12/2019 07:04
D

Cảm biến, truyền động và tính toán tích hợp với cấu trúc 3D là một công nghệ mới nổi của các hệ thống thông minh có tiềm năng hỗ trợ robot trong việc đưa ra các quyết định phức tạp cũng như sự khéo léo giống như con người

Mặc dù lĩnh vực tự động hóa, robot từ trước đến nay đã có sự tiến bộ đáng kể, nhưng lĩnh vực tự động hóa, AI vẫn còn rất nhiều cơ hội để phát triển; ví dụ, robot vẫn không thực hiện được các nhiệm vụ phức tạp như con người và không thể bắt chước các đặc điểm và tương tác phức tạp như các hệ thống sinh học, nhận biết môi trường của con người thông qua xúc giác và khứu giác.

Các khả năng của các hệ thống robot gần đây đã được mở rộng sang các môi trường không có cấu trúc, có thể bao gồm chuyển động độc lập qua địa hình ngẫu nhiên, thao tác với các đối tượng một cách tinh vi hoặc giao tiếp và tương tác trực tiếp với con người.

Cảm biến truyền động và tính toán tích hợp chặt chẽ vào các cấu trúc 3D có thể cho phép một thế hệ robot mới của các hệ thống thực sự thông minh và phức tạp, chẳng hạn như robot có kỹ năng vận động, kỹ năng vận động và khả năng vật lý dựa trên phản hồi được cung cấp bởi chuyên ngành sinh học trong cơ thể. 

Lĩnh vực robot ngày nay đang cố gắng tái tạo các khả năng này thông qua các lớp da điện tử, cơ nhân tạo và các thiết bị điện toán, v.v. được đặt trên bề mặt bên ngoài của robot hoặc bên trong cơ thể cứng nhắc của chúng để tránh các thiết bị bị hỏng trong quá trình hoạt động.

Các cảm biến cảm ứng và da điện tử khác nhau được phát triển cho robot ngày nay, bao gồm cả những mô phỏng bắt chước một số tính năng trên da người, như dấu vân tay và tăng độ phân giải pixel xúc giác (taxel), được phát triển trên bề mặt mềm dẻo và mềm mại cho phép đặt chúng phù hợp mặt ngoài của cơ thể. Tuy nhiên, điều này đi kèm với thách thức hao mòn trong quá trình sử dụng thường xuyên, chi phí tốn kém rất nhiều.

Trong một nghiên cứu gần đây được công bố trên Advanced Intelligent Systems (Hệ thống thông minh tiên tiến), Giáo sư Ravinder Dahiya cùng nhóm nghiên cứu tại Đại Học Glasgow đã trình diễn một phương pháp mới để giải quyết các vấn đề khó khăn ở trên bằng cách tích hợp các cảm biến cảm ứng vào bên trong các ngón tay của bàn tay robot.

Bàn tay robot do các nhà nghiên cứu phát triển được chế tạo bằng cách sử dụng máy in 3D với hệ thống truyền động được gói gọn trong lõi của khu vực lòng bàn tay, cùng với các cảm biến áp suất điện dung được in 3D và mạch đọc được tích hợp trong các ngón tay của robot. 

Điều này đạt được bằng cách sửa đổi hệ thống mô hình hóa máy in 3D hợp nhất, kết hợp với cơ chế ép, đẩy để in đồng thời các kết cấu polyme và mực dẫn điện. Điều này cho phép in các chức năng của bàn tay robot giả, với các cảm biến được nhúng ở đầu ngón tay để phát hiện áp lực.

Bàn tay in 3D với cảm biến xúc giác bên trong

a. Thiết kế CAD bàn tay với ngón tay cảm biến thông minh tích hợp cảm biến cảm ứng điện dung mềm và mạch đọc

b. Thiết kế CAD cấu trúc bên trong của ngón tay.

Giáo sư Dahiya, giám đốc Electronic Systems Design Centre (Trung tâm thiết kế hệ thống điện tử) và lãnh đạo của nhóm Bendable Electronics and Sensing Technologies (Công nghệ cảm biến và điện tử Bendable) cho biết, các yếu tố cảm biến tích hợp chặt chẽ trong các cấu trúc in 3D có thể mở đường cho một thế hệ mới của hệ thống vật liệu thông minh thực sự.

Trong nghiên cứu, sự kết hợp của ba vật liệu dẫn điện, cụ thể là sợi tổng hợp axit polyactic đen dẫn điện, keo bạc dính và mực dựa trên than chì, đã được thử nghiệm làm điện cực cho cảm biến điện dung cùng với hai vật liệu điện môi: một sợi TPU linh hoạt và cao su silicon hai phần. Cảm biến hiệu suất cao nhất bao gồm miếng dán bạc và cao su mềm, cung cấp độ nhạy 0,002115 kPa -1 trong phạm vi áp suất 0kPa-50kPa.

Bàn tay in 3D với cảm biến áp suất mềm nhúng là một cách tiếp cận hiệu quả để có được các cấu trúc thông minh phức tạp. Sự đơn giản của quy trình chế tạo giới thiệu một phương pháp chế tạo thay thế hiệu quả về chi phí cho các hệ thống cảm biến xúc giác đòi hỏi phải có các thiết bị chuyên dụng, đắt tiền và phức tạp.

Về vấn đề này, so với các bàn tay robot hoặc chân tay giả hiện đại, phương pháp được trình bày có thể thiết kế được bàn tay robot với cấu trúc tương tự như bàn tay con người với chi phí, giá cả sản xuất phải chăng mà có thể đem lại nhiều chức năng hơn với các sản phẩm trước đây. 

Hơn nữa, phương pháp in 3D đa vật liệu còn có thể mở ra một triển vọng mới về chế tạo robot trong đó khả năng tích hợp cảm biến để có thể tạo ra cách tiếp cận mới, cung cấp sử dụng hiệu quả không gian 3D cho các thành phần được tích hợp.

Theo Tạp chí Điện tử

Bình luận

Tối thiểu 10 chữ Tiếng việt có dấu Không chứa liên kết

Gửi bình luận

Tin cùng chuyên mục

Chính quyền Trump cấm Harvard tuyển sinh sinh viên quốc tế

Chính quyền Trump cấm Harvard tuyển sinh sinh viên quốc tế

Nhà hát Ngôi Sao tiên phong số hóa ngành tổ chức sự kiện bằng công nghệ trình diễn 4.0

Nhà hát Ngôi Sao tiên phong số hóa ngành tổ chức sự kiện bằng công nghệ trình diễn 4.0

Alibaba, Tencent và JD.com bứt phá nhờ AI trong quảng cáo: Xu hướng mới đang thay đổi thị trường Trung Quốc

Alibaba, Tencent và JD.com bứt phá nhờ AI trong quảng cáo: Xu hướng mới đang thay đổi thị trường Trung Quốc

Giấu ma túy trong lốp dự phòng: Thêm một thủ đoạn mới bị triệt phá

Giấu ma túy trong lốp dự phòng: Thêm một thủ đoạn mới bị triệt phá

Hàng nghìn người xếp hàng xuyên đêm chiêm bái xá lợi Phật tại chùa Quán Sứ

Hàng nghìn người xếp hàng xuyên đêm chiêm bái xá lợi Phật tại chùa Quán Sứ

Triển vọng đầu tư bất động sản tại các đô thị Vùng Thủ đô

Triển vọng đầu tư bất động sản tại các đô thị Vùng Thủ đô

Sinh viên truyền thông thực chiến 35 giờ xây dựng chiến dịch cùng doanh nghiệp lớn

Sinh viên truyền thông thực chiến 35 giờ xây dựng chiến dịch cùng doanh nghiệp lớn

Korea Travel Mart 2025 thúc đẩy hợp tác du lịch Việt - Hàn

Korea Travel Mart 2025 thúc đẩy hợp tác du lịch Việt - Hàn

Điện Biên: Bắt giữ ba đối tượng vận chuyển 17 bánh ma túy tổng hợp

Điện Biên: Bắt giữ ba đối tượng vận chuyển 17 bánh ma túy tổng hợp

Làm rõ khái niệm và trách nhiệm bảo vệ thông tin cá nhân

Làm rõ khái niệm và trách nhiệm bảo vệ thông tin cá nhân

TP.HCM: Gần 200 nữ sinh lan tỏa thông điệp bình đẳng giới trong công nghệ

TP.HCM: Gần 200 nữ sinh lan tỏa thông điệp bình đẳng giới trong công nghệ

Đại lễ Phật đản: Đoàn kết, hòa ái, tích cực kiến tạo thế giới hòa bình

Đại lễ Phật đản: Đoàn kết, hòa ái, tích cực kiến tạo thế giới hòa bình

Tin mới cập nhật

FPT dẫn đầu Top 50 công ty đại chúng uy tín nhất Việt Nam 2025

FPT dẫn đầu Top 50 công ty đại chúng uy tín nhất Việt Nam 2025

Đại biểu đề nghị dừng luật Đấu thầu, Bộ trưởng nói sẽ 'hỗn loạn'

Đại biểu đề nghị dừng luật Đấu thầu, Bộ trưởng nói sẽ 'hỗn loạn'

Giảm giá thành nhà ở xã hội để người dân có nhu cầu ở thực mua được

Giảm giá thành nhà ở xã hội để người dân có nhu cầu ở thực mua được

Xét công nhận đạt GS, PGS 2025: 5 ngành chuyên môn kê khai hồ sơ trực tuyến trước 30/6

Xét công nhận đạt GS, PGS 2025: 5 ngành chuyên môn kê khai hồ sơ trực tuyến trước 30/6

Microsoft Build 2025 báo hiệu cuộc cách mạng lớn nhất kể từ khi Internet ra đời

Microsoft Build 2025 báo hiệu cuộc cách mạng lớn nhất kể từ khi Internet ra đời

Từ mẹ bỉm 'tay ngang' đến nhà bán hàng thành công

Từ mẹ bỉm 'tay ngang' đến nhà bán hàng thành công

VinFast EC Van 'gây sốt' thị trường: Ba lý do khiến khách hàng đổ xô đặt cọc

VinFast EC Van 'gây sốt' thị trường: Ba lý do khiến khách hàng đổ xô đặt cọc

Doanh nghiệp công nghệ số Việt làm chủ công nghệ, đột phá vươn tầm châu Á

Doanh nghiệp công nghệ số Việt làm chủ công nghệ, đột phá vươn tầm châu Á

Keysight cung cấp hệ thống điều khiển cho máy tính lượng tử 256-qubit hàng đầu thế giới của Fujitsu và RIKEN

Keysight cung cấp hệ thống điều khiển cho máy tính lượng tử 256-qubit hàng đầu thế giới của Fujitsu và RIKEN

Huawei tăng cường bảo mật mạng lưới 5G tại Việt Nam

Huawei tăng cường bảo mật mạng lưới 5G tại Việt Nam

Nhà lãnh đạo thời đại AI cần trang bị kiến thức gì để dẫn dắt doanh nghiệp?

Nhà lãnh đạo thời đại AI cần trang bị kiến thức gì để dẫn dắt doanh nghiệp?

Google xác nhận tích hợp Gemini AI lên xe Volvo, thách thức Apple CarPlay

Google xác nhận tích hợp Gemini AI lên xe Volvo, thách thức Apple CarPlay

Tin đọc nhiều

Chính quyền Trump cấm Harvard tuyển sinh sinh viên quốc tế

Chính quyền Trump cấm Harvard tuyển sinh sinh viên quốc tế

Nhà hát Ngôi Sao tiên phong số hóa ngành tổ chức sự kiện bằng công nghệ trình diễn 4.0

Nhà hát Ngôi Sao tiên phong số hóa ngành tổ chức sự kiện bằng công nghệ trình diễn 4.0

Alibaba, Tencent và JD.com bứt phá nhờ AI trong quảng cáo: Xu hướng mới đang thay đổi thị trường Trung Quốc

Alibaba, Tencent và JD.com bứt phá nhờ AI trong quảng cáo: Xu hướng mới đang thay đổi thị trường Trung Quốc

Giấu ma túy trong lốp dự phòng: Thêm một thủ đoạn mới bị triệt phá

Giấu ma túy trong lốp dự phòng: Thêm một thủ đoạn mới bị triệt phá

Hàng nghìn người xếp hàng xuyên đêm chiêm bái xá lợi Phật tại chùa Quán Sứ

Hàng nghìn người xếp hàng xuyên đêm chiêm bái xá lợi Phật tại chùa Quán Sứ

Triển vọng đầu tư bất động sản tại các đô thị Vùng Thủ đô

Triển vọng đầu tư bất động sản tại các đô thị Vùng Thủ đô

Sinh viên truyền thông thực chiến 35 giờ xây dựng chiến dịch cùng doanh nghiệp lớn

Sinh viên truyền thông thực chiến 35 giờ xây dựng chiến dịch cùng doanh nghiệp lớn

Korea Travel Mart 2025 thúc đẩy hợp tác du lịch Việt - Hàn

Korea Travel Mart 2025 thúc đẩy hợp tác du lịch Việt - Hàn

Hơn 23.200 cú sét đánh ở miền Bắc rạng sáng nay

Hơn 23.200 cú sét đánh ở miền Bắc rạng sáng nay

Bộ TT&TT công bố Cốc Cốc đạt tiêu chí nền tảng số phục vụ người dân

Bộ TT&TT công bố Cốc Cốc đạt tiêu chí nền tảng số phục vụ người dân

Video xem nhiều

Đại học Miami tạo ra cảm biến chất lượng không khí phát hiện Covid-19

Đại học Miami tạo ra cảm biến chất lượng không khí phát hiện Covid-19

Ford F-150 Lightning 2022 ra mắt: Bán tải chạy điện giá khởi điểm chưa đến 40 nghìn USD

Ford F-150 Lightning 2022 ra mắt: Bán tải chạy điện giá khởi điểm chưa đến 40 nghìn USD

Thông điệp lan tỏa mùa dịch COVID-19

Thông điệp lan tỏa mùa dịch COVID-19

Geneva Motor Show 2020: Bentley hé lộ siêu xe Bacalar triệu đô

Geneva Motor Show 2020: Bentley hé lộ siêu xe Bacalar triệu đô

Cỗ xe lai phản lực tăng tốc từ 0 - 1010 km/h trong 50 giây tham vọng phá kỷ lục thế giới

Cỗ xe lai phản lực tăng tốc từ 0 - 1010 km/h trong 50 giây tham vọng phá kỷ lục thế giới

Pretzel - Bánh quy cây: Biểu tượng văn hoá châu Âu với nhiều tranh cãi về nguồn gốc

Pretzel - Bánh quy cây: Biểu tượng văn hoá châu Âu với nhiều tranh cãi về nguồn gốc

Làm thế nào để nâng cao tương tác giữa loa và phòng nghe hiệu quả

Làm thế nào để nâng cao tương tác giữa loa và phòng nghe hiệu quả

Trực tiếp: Apple ra mắt Iphone 11 tại Cupertino, California, Mỹ

Trực tiếp: Apple ra mắt Iphone 11 tại Cupertino, California, Mỹ

Vết thương hở mau lành nhờ chiếu tia lạnh Plasma

Vết thương hở mau lành nhờ chiếu tia lạnh Plasma

"Gã khổng lồ" công nghệ Apple đã chính thức phát hành thẻ tín dụng có tên Apple Card

"Gã khổng lồ" công nghệ Apple đã chính thức phát hành thẻ tín dụng có tên Apple Card

Những gì bạn muốn biết về 5G

Những gì bạn muốn biết về 5G

5G thay đổi tương lai của bạn như thế nào?

5G thay đổi tương lai của bạn như thế nào?

Bàn về tầm nhìn và các trụ cột của công nghệ thông tin di động 6G
04/03/2022
Chip xử lý A15 Bionic của Apple có gì mới
15/09/2021
Sex Education mùa 3 được Netflix công chiếu vào 17/9
14/09/2021
iPhone 13 không thay đổi nhiều về ngoại hình, camera được nâng cấp mạnh
13/09/2021
Cách xem trực tiếp sự kiện ra mắt iPhone 13 và Apple Watch 7
10/09/2021
VNEID của Bộ Công an khác các ứng dụng đang được vận hành?
10/09/2021
'Cái tôi' thời 4.0 và tính hai mặt của mạng xã hội
04/09/2021
'Muôn màu' cảm xúc của trẻ trong ngày khai giảng online
24/08/2021
Chủ tịch Chu Ngọc Anh giải toả 'ách tắc' về Giấy đi đường cho người dân Thủ đô
10/08/2021
Hàng loạt Macbook M1 tự dưng vỡ màn hình, Apple có đồng ý bảo hành?
02/08/2021
6 bộ phim hay nhất để xem trên VieON
29/01/2021
Bắc Ninh: Không ký kết triển khai dự án Owifi 5G với CSE Singapore
27/06/2020
Bị World Bank cấm dự thầu 7 năm, công ty Sao Bắc Đẩu thừa nhận sai sót
27/06/2020
Wefinex - Mô hình hoạt động đa cấp "đội lốt" đầu tài chính trên mạng internet
10/06/2020
Khai trừ MISA khỏi Câu lạc bộ Chữ ký số và Giao dịch điện tử Việt Nam
27/05/2020
Chuyển đổi số - Nên hiểu như thế nào cho đúng
25/05/2020
Chống thất thu thuế là thách thức lớn đối với nền kinh tế số
29/04/2020
Cách chuyển tập tin sang máy tính mới
10/11/2019
VNPT, MobiFone, VTC sẽ hoàn thành cổ phần hóa trước năm 2021
20/08/2019
5G thay đổi tương lai của bạn như thế nào?
26/07/2019
Nhận diện hành vi lừa đảo trên không gian mạng
25/07/2019
Truyền hình OTT - Hướng đi mới của các “nhà Đài”
24/07/2019