Những cỗ máy di chuyển linh hoạt như báo săn, trườn lách trong đống đổ nát như rắn đã không còn là viễn tưởng. Đó chính là thế giới của Robot phỏng sinh học, nơi công nghệ và tự nhiên hợp nhất để tạo ra những cỗ máy ưu việt nhất.
Cách Robot phỏng sinh học hoạt động
Robot phỏng sinh học (biomimetic robot) là những robot được thiết kế và chế tạo dựa trên việc mô phỏng các nguyên lý sinh học từ thế giới tự nhiên.
Thay vì tạo ra những cỗ máy cứng nhắc, các kỹ sư quan sát cách động vật di chuyển, cảm nhận và thích nghi để áp dụng vào robot.
Quá trình này không chỉ là sao chép hình dáng. Nó đi sâu vào việc phân tích cơ chế sinh học:
- Về vận động: Các nhà khoa học nghiên cứu cách một con báo gập duỗi cột sống để chạy nhanh, cách thằn lằn bám dính trên bề mặt thẳng đứng hay cách loài chim vỗ cánh để bay lượn. Sau đó, họ tái tạo các chuyển động này bằng động cơ, khớp nối và hệ thống truyền động phức tạp.
- Về cảm biến: Robot được trang bị các cảm biến mô phỏng giác quan của động vật như hệ thống định vị sóng âm của dơi, râu của côn trùng hay thị giác tinh tường của đại bàng.
- Về trí tuệ: Trí tuệ nhân tạo (AI) giúp robot xử lý thông tin từ cảm biến để đưa ra quyết định tự hành, tương tự như cách não bộ động vật điều khiển cơ thể.
Các sản phẩm của Boston Dynamics chính là ví dụ điển hình, với những robot động vật và robot hình người có khả năng giữ thăng bằng và di chuyển trên địa hình phức tạp một cách đáng kinh ngạc.
Những ứng dụng của robot phỏng sinh học
Trong lĩnh vực y học, việc mô phỏng cơ thể sống mang lại những đột phá vượt bậc, giúp các thiết bị y tế trở nên tương thích và hiệu quả hơn với con người.
Chân tay giả và khung xương trợ lực
Các bộ phận giả thế hệ mới không còn là những vật thể thụ động. Chúng được tích hợp cảm biến để đọc tín hiệu cơ và thần kinh, cho phép người dùng điều khiển một cách tự nhiên như tay chân thật.
Robot phẫu thuật mini
Lấy cảm hứng từ sự mềm dẻo của vòi bạch tuộc hay khả năng luồn lách của rắn, các robot phẫu thuật siêu nhỏ được phát triển để thực hiện các ca mổ ít xâm lấn.
Chúng có thể đi vào những khu vực khó tiếp cận trong cơ thể, giảm thiểu tổn thương và đẩy nhanh quá trình hồi phục cho bệnh nhân.
Vận chuyển thuốc mục tiêu
Các nhà khoa học đang nghiên cứu những robot siêu vi (nanobot) mô phỏng vi khuẩn hoặc tế bào để di chuyển trong mạch máu. Những robot này có thể mang thuốc trực tiếp đến tế bào ung thư mà không gây hại cho các mô khỏe mạnh xung quanh.
>>> Nắm rõ thêm: Robot hút bụi thiết bị làm sạch thông minh cho gia đình
Tương lai robot phỏng sinh học trong khoa học và công nghiệp
Khả năng thích ứng vượt trội của Robot phỏng sinh học hứa hẹn sẽ định hình lại nhiều ngành công nghiệp và lĩnh vực khoa học trong tương lai gần.
Những robot này không chỉ là những cỗ máy, chúng là những robot tự hành có khả năng hoạt động độc lập trong các môi trường khắc nghiệt.
Trong các nhiệm vụ tìm kiếm và cứu hộ, robot rắn có thể trườn vào các khe hẹp của một tòa nhà bị sập. Trong khám phá không gian, robot giống côn trùng nhiều chân có thể di chuyển trên bề mặt gồ ghề của sao Hỏa ổn định hơn robot bánh xe.
Trong công nghiệp, robot lấy cảm hứng từ tắc kè có thể leo tường để kiểm tra các công trình lớn. Robot cá được dùng để theo dõi ô nhiễm môi trường nước mà không làm xáo trộn hệ sinh thái.
>>> Nắm rõ thêm: Robot tự hành công nghệ giúp tối ưu vận chuyển và logistics
Từ y tế đến vũ trụ, robot phỏng sinh học đang chứng minh rằng những giải pháp tối ưu nhất thường đến từ việc học hỏi tự nhiên. Tương lai của ngành robot học chắc chắn sẽ ngày càng gần gũi hơn với thế giới sinh học quanh ta.
>>> Xem nội dung liên quan: Công nghệ nano cuộc cách mạng thu nhỏ trong y học và vật liệu
