Nội dung chính
FlexiRay – bàn tay robot mềm dẻo có khả năng cảm nhận lực, nhiệt độ và hình dạng vật thể giống như con người – đã mở ra một kỷ nguyên mới cho tự động hoá tinh vi.
FlexiRay – Bàn Tay Robot Đột Phá Từ Đại Học Chiết Giang
Nhóm nghiên cứu do Giáo sư Đổng Hội Húc dẫn đầu tại Đại học Chiết Giang, Trung Quốc, vừa công bố kết quả nghiên cứu trên tạp chí Nature Communications. Họ giới thiệu FlexiRay, một bàn tay robot tích hợp cảm biến đa giác quan duy nhất bằng một camera, nhưng lại cung cấp năm giác quan tương đương con người.
Vấn đề của các bàn tay robot truyền thống
- Phụ thuộc vào cảm biến thị giác‑xúc giác truyền thống (camera nhỏ) yêu cầu khung cứng, làm giảm độ linh hoạt.
- “Điểm mù” xảy ra khi ngón tay cong, camera bị che khuất, khiến robot không thể nhận biết bề mặt vật thể.
- Khả năng cầm nắm các vật thể dễ vỡ hoặc hình dạng phức tạp luôn là thách thức.
Công nghệ Fin Ray Effect và hệ thống đa gương
FlexiRay lấy cảm hứng từ hiệu ứng vây cá (Fin Ray Effect) – cấu trúc sợi mềm cho phép ngón tay tự động ôm lấy vật thể khi tiếp xúc. Bên trong ngón tay được lắp một hệ thống quang học đa gương. Khi ngón tay bị biến dạng (cong, xoắn), các gương tự động điều chỉnh góc nhìn, giúp camera “nhìn quanh” các góc khuất và duy trì tầm nhìn liên tục.
Lớp “da” bọc ngoài được làm từ vật liệu đa lớp, có khả năng thay đổi màu sắc theo nhiệt độ và phản chiếu ánh sáng, tăng cường khả năng nhận diện nhiệt độ và kết cấu bề mặt.
Năng lực cảm giác đa giác quan
Kết hợp với thuật toán học sâu, FlexiRay tái tạo được năm giác quan:
- Cảm nhận lực (force)
- Vị trí tiếp xúc (contact position)
- Độ nhám và kết cấu bề mặt (texture)
- Nhiệt độ (temperature)
- Vị trí tương đối của chính bàn tay (self‑localization)
Trong các thí nghiệm ban đầu, FlexiRay đạt độ phủ cảm biến hơn 90 % ngay cả khi ngón tay bị biến dạng lớn, chứng minh khả năng “tận dụng biến dạng” thay vì tránh nó.
Kết quả thử nghiệm và tiềm năng ứng dụng
Những thử nghiệm thực tế cho thấy FlexiRay có thể:
- Nhặt và sắp xếp các trái cây, rau củ dễ dập nát mà không gây hư hỏng.
- Đóng gói các kiện hàng có hình dạng không đồng đều, giảm thiểu lỗi lắp đặt.
- Học các kỹ năng khéo léo trực tiếp từ con người thông qua trí tuệ nhân tạo, mở đường cho robot hỗ trợ trong nhà và trong dây chuyền sản xuất.
Giáo sư Đổng nhấn mạnh: “Thành tựu đáng chú ý nhất là việc chuyển đổi mô hình từ ‘tránh biến dạng’ sang ‘tận dụng biến dạng’. Chúng tôi đã chứng minh ngón tay robot có thể biến dạng lớn để cầm nắm an toàn mà không hy sinh khả năng cảm giác.”
Nhìn về tương lai
Công nghệ FlexiRay hứa hẹn sẽ được tích hợp vào các hệ thống robot nông nghiệp, logistics và thậm chí là robot gia đình. Khi kết hợp với AI, robot có thể tự học các thao tác tinh vi, từ việc gấp quần áo đến lắp ráp linh kiện điện tử.
Bạn nghĩ công nghệ này sẽ thay đổi ngành công nghiệp nào nhất? Hãy để lại ý kiến và chia sẻ bài viết nếu bạn thấy thú vị!