Hãy quên đi những cỗ máy cứng nhắc, robot mềm với khả năng uốn dẻo như sinh vật sống đang mở ra một kỷ nguyên mới. Chúng có thể chạm vào những vật thể mỏng manh nhất, luồn lách vào những không gian hẹp nhất, hứa hẹn thay đổi hoàn toàn y tế và sản xuất.
Robot mềm là gì và khác robot truyền thống thế nào?
Robot mềm (soft robot) là một lĩnh vực robot tiên tiến, tập trung vào việc chế tạo robot từ các vật liệu có độ đàn hồi cao, tương tự như các cơ thể sống.
Thay vì sử dụng các khớp nối và khung kim loại cứng, chúng được cấu tạo từ silicone, cao su, hydrogel hoặc các loại vật liệu thông minh có khả năng thay đổi hình dạng khi có tác động từ bên ngoài (nhiệt, điện, áp suất không khí).
Sự khác biệt cơ bản giữa robot mềm và robot công nghiệp truyền thống cũng giống như so sánh giữa một con bạch tuộc và một chiếc xe tăng. Cả hai đều mạnh mẽ theo cách riêng, nhưng sự linh hoạt và khả năng thích ứng hoàn toàn khác nhau.
| Tiêu chí | Robot truyền thống (Cứng) | Robot mềm |
| Vật liệu | Kim loại, nhựa cứng, hợp kim. | Silicone, cao su, polymer, hydrogel. |
| Cấu trúc | Các khớp nối và liên kết cứng, di chuyển theo quỹ đạo xác định. | Thân liền khối, biến dạng và uốn cong liên tục. |
| Chuyển động | Cứng nhắc, chính xác, lặp lại. | Linh hoạt, uyển chuyển, giống sinh vật sống. |
| An toàn | Cần có rào chắn an toàn để bảo vệ con người. | An toàn khi tương tác trực tiếp, giảm thiểu nguy cơ gây thương tích. |
| Môi trường | Hoạt động tốt trong môi trường có cấu trúc, bằng phẳng. | Thích ứng cao với môi trường phức tạp, gồ ghề, không gian hẹp. |
Ứng dụng robot mềm trong y tế và sản xuất hiện đại
Nhờ cấu trúc độc đáo, robot mềm đang tạo ra những bước đột phá trong các lĩnh vực đòi hỏi sự tinh tế và an toàn cao, đặc biệt là y tế và sản xuất.
Trong y tế
- Phẫu thuật xâm lấn tối thiểu: Các robot phẫu thuật mềm có thể uốn cong và luồn lách qua các mô mỏng manh bên trong cơ thể để đến vị trí phẫu thuật mà không gây tổn thương lớn. Điều này giúp giảm đau đớn, hạn chế sẹo và rút ngắn thời gian hồi phục cho bệnh nhân.
- Thiết bị phục hồi chức năng: Các robot đeo được (wearable robots) làm từ vật liệu mềm, ví dụ như găng tay phục hồi chức năng, giúp bệnh nhân đột quỵ tập luyện cử động bàn tay một cách tự nhiên và an toàn.
- Chẩn đoán và nội soi: Robot hình con nhộng có thể di chuyển mềm dẻo trong đường tiêu hóa để chẩn đoán bệnh mà không gây khó chịu như các phương pháp nội soi truyền thống.
Trong sản xuất hiện đại
- Gắp và đặt vật thể mỏng manh: Bàn tay robot mềm có thể cầm nắm các vật dễ vỡ như trái cây, rau củ, linh kiện điện tử hoặc đồ thủy tinh mà không làm hỏng chúng.
- Lắp ráp phức tạp: Khả năng uốn dẻo cho phép chúng tiếp cận các vị trí khó trong dây chuyền lắp ráp, nơi robot cứng không thể thao tác được.
>>> Tìm hiểu đầy đủ tại: Robot hút bụi thiết bị làm sạch thông minh cho gia đình
Tương lai robot mềm trong đời sống và khoa học ứng dụng
Lĩnh vực robot mềm vẫn còn rất non trẻ nhưng tiềm năng phát triển là vô hạn. Các nhà khoa học đang không ngừng nghiên cứu để tạo ra những thế hệ robot mới, thông minh và linh hoạt hơn nữa.
- Tích hợp vật liệu thông minh: Các thế hệ tương lai sẽ sử dụng vật liệu có khả năng tự cảm nhận, tự chữa lành hoặc thay đổi màu sắc.
- Cơ bắp nhân tạo: Nghiên cứu về cơ bắp nhân tạo (artificial muscles) sử dụng các polymer hoạt hóa bằng điện sẽ giúp robot mềm hoạt động mạnh mẽ và hiệu quả hơn, mô phỏng gần hơn với cơ bắp của con người.
- Tương tác người-máy an toàn: Robot mềm sẽ trở thành trợ lý đắc lực trong gia đình, hỗ trợ người già và trẻ em một cách an toàn. Chúng có thể làm các công việc như cho ăn, giúp đỡ di chuyển mà không có nguy cơ gây hại.
- Khám phá và cứu hộ: Robot mềm có thể thay đổi hình dạng để chui qua các khe nứt trong đống đổ nát sau thảm họa để tìm kiếm người sống sót, hoặc khám phá các môi trường khắc nghiệt như đáy biển sâu hay các hành tinh khác.
>>> Nắm rõ thêm: Nhà thông minh giải pháp công nghệ cho cuộc sống tiện nghi
Từ phòng thí nghiệm ra đến đời thực, robot mềm đang dần định hình một tương lai nơi máy móc và con người có thể hợp tác một cách hài hòa và an toàn. Công nghệ này hứa hẹn sẽ còn mang lại nhiều ứng dụng đáng kinh ngạc hơn nữa.
>>> Mở rộng kiến thức: Robot cộng tác hỗ trợ con người trong sản xuất hiện đại
