10 con robot đã thành công trong việc chứng minh chúng chính là động vật thế hệ mới

Với trình độ khoa học kỹ thuật phát triển như hiện nay, đặc biệt là lĩnh vực robot, điều dễ dàng nhận thấy là phần lớn những thiết kế đều dựa trên cơ sở thích nghi với thế giới và môi trường tự nhiên tùy theo mục đích chế tạo. Không chỉ học tập và rút kinh nghiệm từ những gì có sẵn, mà chúng còn được tinh chỉnh, tính toán để tương thích với những nhu cầu phát sinh trong tương lai. Từ đó, động thái này đã góp phần tạo ra một xu hướng hòa quyện, giao thoa giữa khoa học và tự nhiên, như thể đó là một phần tất yếu của cuộc sống vậy. Và điều đó sẽ được thể hiện rõ nhất qua những minh chứng sau đây:

1. Robot rắn biển

Eelume

Robot Eelume hoạt động dưới nước này được sinh ra để dành cho nhiều nhiệm vụ liên quan đến thăm dò và theo dõi tình trạng của những thiết bị khoan dầu dưới biển sâu. Thông thường, những thế hệ robot có cùng mục đích khác sẽ chịu nhiều nhược điểm như tốc độ chậm, to lớn và kém linh hoạt, nhưng Eelume lại là một ngoại lệ. Mọi chuyển động của nó uyển chuyển như cơ thể một con rắn, do đó việc tiếp cận những mục tiêu khó nhằn hoàn toàn nằm trong khả năng.

Hiện tại, Eelume vẫn còn phải kết nối và điều khiển qua một sợi dây cáp, nhưng hãng sản xuất Kongsberg Maritime đã và đang nghiên cứu để cho ra mắt mẫu nâng cấp mới, tích hợp pin năng lượng bên trong để robot có thể hoàn thành nhiệm vụ một cách thuận tiện hơn trên nhiều mặt.

2. Robot khỉ Roko

Roko là cái tên duy nhất trong danh sách này mới đang ở giai đoạn “thai nghén” và tồn tại trên… bản vẽ, chưa có nguyên mẫu nào được sản xuất. Nhưng nếu phải dành một tính từ để miêu tả về thiết kế này, thì chắc chắn “tuyệt vời” chưa bao giờ là đủ cả - một robot hoàn hảo dành cho những công việc bên trong rừng sâu.

Đôi ngũ phụ trách thiết kế đã nhìn trước được tiềm năng của Roko. Chẳng hạn, những nhiệm vụ vận chuyển các gói hàng nhỏ cứu trợ đến vùng sâu xa, hẻo lánh mà phương tiện thông thường không thể tiếp cận chỉ là chuyện nhỏ. Ngoài ra, nó còn có thể đóng vai trò như một người dẫn đường ở không gian môi trường khó khăn như vậy, hoặc giám sát các hoạt động sinh thái trong khu vực.

Roko dự kiến sẽ được bao phủ bởi một lớp lông thú, giúp cho nó di chuyển trong rừng như một cá thể khỉ thật sự, do đó mọi hành động gây ảnh hưởng và bất ngờ đến môi trường sống đều sẽ được hạn chế đến mức tối thiểu.

3. Robot ong

RoboBees

Trong khoảng 10 năm trở lại đây, số lượng ong mật đã giảm xuống một cách bí ẩn và khó hiểu, và hiện tại vẫn chưa có lời giải thích nào xác đáng được đưa ra. Tháng 6 năm 2014, các nhà khoa học Harvard đã quyết định áp dụng một biện pháp hứa hẹn sẽ giúp khắc phục vấn đề này: các con ong robot tí hon hỗ trợ thụ phấn y hệt nhưng loài ong mật bình thường.

Dự án trên ban đầu đã đạt được những tiến triển nhất định, nhưng để có thể thu được kết quả tốt nhất theo mong đợi, đàn ong robot này phải có khả năng kết nối với nhau như một tập thể ong thật sự, vốn đan gây nên nhiều trở ngại cho các nhà khoa học. Dù sao thì nếu thành công theo như dự tính, hình thức này có tiềm năng lớn trong việc cứu vớt ngành công nghiệp thực phẩm khỏi những mất mát lên đến hàng tỉ USD mỗi năm.

4. MuddyBot

MuddyBot

Nhà lý sinh học tại Georgia Tech - Daniel Goldman - đang gấp rút làm việc để cho ra đời một thế hệ robot linh hoạt ở nhiều địa hình, đặc biệt là cả trên cạn lẫn dưới nước, hay khó khăn hơn là nơi bị ảnh hưởng bởi bùn, cát. Do đó, ông bắt tay vào thiết kế một robot có hình dang tương tự như cá thòi lòi châu Phi, loài vật có khả năng sống ở hai loại địa hình trên cạn/dưới nước, theo cách giống như những loài có xương sống thời kỳ đầu.

Theo như những thử nghiệm sau đó, bộ phận đuôi của robot tỏ ra chưa được tối ưu cho lắm trong việc hỗ trợ di chuyển. Nhưng khi ứng dụng vào những địa hình, bề mặt dốc trơn trượt, không bền vững thì lại vô cùng hữu dụng, nhất là khi nó hạn chế việc bị ảnh hưởng bởi tác động của trọng lực kéo xuống theo hướng dốc.

5. Robot chuột túi

BionicKangaroo

Kết cấu dây chằng bên trong cẳng chân của kangaroo đóng vai trò như những sợi dây đàn hồi đặc biệt, giúp hồi phục năng lượng và dự trữ nó cho lần hoạt động tiếp theo, từ đó tăng sức bền của cơ thể. Hãng công nghệ và kỹ thuật Festo của Đức đã áp dụng đúng cơ chế đó khi thiết kế nên một robot chuột túi mô phỏng tương tự.

Nguyên mẫu đầu tiên được vận hành và điều khiển bởi hệ thống nhận diện cử chỉ, thông qua một thiết bị đeo tay hỗ trợ cảm biến nhạy bén vốn thường được sử dụng để điều khiển drone. Hiện vẫn chưa có bất kỳ thông tin chính thức nào về việc mẫu robot này sẽ được bày bán công khai rộng rãi trên thị trường.

6. Robot hươu cao cổ

SpotMini

Hãng robot Boston Dynamics đã và đang triển khai kế hoạch chế tạo một mẫu robot có ngoại hình và kích thước lai giữa người và chó, dành cho cả mục đích dân sự và quân sự. Phiên bản mới nhất - SpotMini - được thiết kế chuyên dụng cho phân khúc thiết bị gia dụng, trông giống như hươu cao cổ nhưng có kích cỡ chỉ như một chú chó thông thường.

Kết cấu của đầu robot là điểm mấu chốt, vốn có nhiều vai trò, khả năng đa dạng và độc đáo (như giữ đầu cố định trong khi cả thân hình vẫn di chuyển và xoay quanh). Tất nhiên, những hành động cầm, nắm đồ vật và thao tác liên quan chỉ là chuyên nhỏ.

Một lần sác đầy năng lượng tương đương với thời gian vận hành là 1 tiếng rưỡi. Nhưng không gian sống phức tạp như nhà ở riêng cũng không phải là vấn đề với SpotMini khi di chuyển, và nó đặc biệt tỏ ra hữu dụng khi giúp “trông nom” người già và khuyết tật.

7. Nhện robot

SpiderBot

Tại Viện Thiết kế Điện toán Stuttgart (Đức), các nhà khoa học mới đây đã cho ra đời một hệ thống có khả năng triển khai, bố trí một đoàn robot tí hon mang trong mình các cuộn tơ carbon, kết hợp với nhau để dệt nên những đồ vật khác. Được biết, nguồn cảm hứng của các nhà khoa học đến từ chính loài nhện quen thuộc.

Nhóm phát triển cũng cho biết họ đang tính toán đến việc nhân rộng quy mô hơn nữa, sử dụng nhiều robot hơn để tạo ra những vật thể phức tạp hơn, ngoài ra còn định trang bị, nâng cấp cho robot khả năng thao tác trên những bề mặt phức tạp.

8. Robot Gián

RoboRoach

Chuyên gia cơ khí sinh học Robert Full tại UC Berkeley đã dành ra hàng năm trời để nghiên cứu tập tính di chuyển của động vật và tiềm năng ứng dụng của nó vào trong lĩnh vực robot. Cảm thấy hấp dẫn bởi khả năng khi những con gián có thể “chen chúc” vào trong hầu như bất kỳ không gian chật hẹp nào nào dù không hề có một lớp vỏ cứng cáp bảo vệ, Full đã nhận ra chúng thực chất phụ thuộc vào chuyển động chân đặc biệt của mình. Đó cũng chính là nền tảng để các nhà khoa học dựa vào thiết kế nên một robot có tính chất tương tự.

RoboRoach là một phần trong dự án nghiên cứu robot hạng nhẹ, thường tận dụng các vật liệu dẻo dễ uốn như polymer thay vì kim loại và các vật liệu mạch cứng khác. Những robot dạng này đều xoay xở tốt trong không gian hẹp, đặc biệt chứng tỏ khả năng của mình khi đối mặt với thảm họa, thiên tai hay chiến tranh, giúp tìm ra dấu vết những người cần cứu trợ hoặc thu thập dữ liệu đánh giá tình hình xung quanh.

9. Chim Robot

Robird

Những vấn đề khó chịu liên quan đến các loài chim thường ít khi được thảo luận một cách đúng đắn hoặc đi đến giải pháp cuối cùng nào cả. Cụ thể, chúng thường có thói quen tập trung tại một khu vực nhất định được coi là lý tưởng, sau đó việc kiếm mồi hay ảnh hưởng đến mà màng cũng không còn là điều xa lạ, chưa kể đến hậu quả gây ra khi lây lan dịch bệnh hoặc khiến những chuyến bay gặp một phen hoảng hốt...

Clear Flight Solutions là công ty đã đưa ra một thiết kế với tên gọi Robird, có hình dáng giống như một loài chim ăn thịt, và qua quá trình theo dõi, dữ liệu thu được đã cho thấy hoạt động phá hoại của các loài chim khác giảm xuống đến 50%. Điều này thực tế bắt nguồn từ những chuyển động bay chân thực, và giống chim thường dựa vào chính đặc điểm này để dự đoán xem đó là chim ăn thịt hay không và tránh xa nguy hiểm.

Robird được điều khiển bởi hệ thống không dây trên mặt đất. Trong khi đó, phiên bản tự động vận hành hiện đang trong quá trình phát triển và sản xuất.

10. Robot cá đuối

Cyborg Stingray

Một nhóm các nhà khoa học quốc tế dẫn đầu bởi Kit Parker đến từ Harvard đã chế tạo ra một robot các đuối nhân tạo, mô phỏng y hệt chuyển động bơi của những cá thể sống. Nghe có vẻ tương tự như những thiết kế khác trong danh sách này, nhưng thực chất đây là sự kết hợp của cả khoa học và sinh học, nửa vật nửa máy.

Cụ thể, nhóm nghiên cứu sử dụng một khung kim loại vàng đươc tích điện, tráng bởi một lớp polymer mỏng nữa. Quá trình chế tạo cũng cần đến 200.000 tế bào tim của chuột, với mục đích giúp cho robot này có khả năng cảm quang nhờ đặt những tế bào đó lên bề mặt phía trên của robot, góp phần định hướng và di chuyển. Ánh sáng cũng là tác nhân giúp cho các cơ bắp co rút, từ đó hỗ trợ chuyển động vây. Một bộ phận dự trữ năng lượng cũng được lắp đặt để phòng ngừa trường hợp bất khả kháng xảy ra.

Thiết kế này không chỉ giúp tạo tiền đề phát triển cho những thế hệ robot tự động trong tương lai, mà còn củng cố thêm nhận thức của chúng ta về cách hoạt động của tim con người cũng như tác động lực dưới nước. Ngoài ra, những phiên bản “nửa người nửa máy” khác cũng sẽ sớm được cân nhắc và đưa vào ứng dụng nếu nhận được phản hồi tích cực.

Tham khảo: Listverse