ATMO: Drone biến hình thành xe 4 bánh – Bước tiến mới trong công nghệ robot

Trong thế giới công nghệ hiện đại, việc tích hợp các chức năng đa dạng vào một thiết bị duy nhất luôn là mục tiêu hàng đầu của các nhà nghiên cứu. Gần đây, các kỹ sư tại Viện Công nghệ California (Caltech) đã giới thiệu một robot mang tên ATMO (Aerially Transforming Morphobot), có khả năng bay như drone và di chuyển trên mặt đất như xe bốn bánh chỉ trong một thao tác biến hình duy nhất.

Cơ chế biến hình độc đáo của ATMO

ATMO được thiết kế với bốn động cơ đẩy, cho phép nó bay như một drone thông thường. Tuy nhiên, điểm đặc biệt nằm ở khả năng biến đổi: phần khung bao quanh các động cơ này có thể chuyển thành bánh xe khi ATMO hạ cánh. Quá trình chuyển đổi này chỉ cần một động cơ duy nhất vận hành khớp trung tâm, tạo nên một thiết kế đơn giản nhưng hiệu quả, mở đường cho những khả năng điều hướng linh hoạt chưa từng có.

Thách thức kỹ thuật trong quá trình biến hình

Việc biến hình giữa không trung không phải là điều dễ dàng. Quá trình này kéo theo nhiều lực khí động học phức tạp, đặc biệt khi robot đang bay gần mặt đất. Các luồng khí đẩy có thể phản hồi từ mặt đất, tạo thành những xoáy khí nguy hiểm, tương tự như vấn đề các trực thăng gặp phải khi hạ cánh quá nhanh.

Để đối phó với những thách thức này, nhóm nghiên cứu tại Caltech đã thực hiện hàng loạt thử nghiệm: từ đo lực đẩy trong các cấu hình khác nhau bằng cảm biến lực, đến sử dụng khói để trực quan hóa chuyển động không khí. Dữ liệu thu được được tích hợp vào một thuật toán điều khiển tiên tiến có tên model predictive control – một phương pháp dự báo hành vi của hệ thống trong tương lai gần để liên tục điều chỉnh đường đi tối ưu.

Ứng dụng tiềm năng của ATMO

Với khả năng biến hình linh hoạt, ATMO mở ra nhiều ứng dụng tiềm năng trong các lĩnh vực khác nhau:

• Giao hàng tự động: ATMO có thể bay đến địa điểm giao hàng và di chuyển trên mặt đất để tiếp cận chính xác vị trí cần thiết, đặc biệt hữu ích trong các khu vực đô thị đông đúc hoặc địa hình phức tạp.

• Thám hiểm và cứu hộ: Trong các tình huống khẩn cấp hoặc thám hiểm những khu vực khó tiếp cận, ATMO có thể bay qua các chướng ngại vật và sau đó di chuyển trên mặt đất để thực hiện nhiệm vụ.

• Nông nghiệp thông minh: ATMO có thể được sử dụng để giám sát cây trồng từ trên không và sau đó di chuyển trên mặt đất để thực hiện các tác vụ như kiểm tra đất hoặc tưới tiêu.

So sánh với các dự án robot biến hình khác

Trên thế giới, đã có nhiều dự án phát triển robot biến hình, lấy cảm hứng từ loạt phim Transformers:

• J-deite RIDE: Một robot cao 3,7 mét do công ty Brave Robotics của Nhật Bản phát triển, có thể biến hình thành một chiếc xe thể thao trong vòng một phút và chở được hai người.

• Letrons: Một nhóm kỹ sư Thổ Nhĩ Kỳ đã biến một chiếc xe BMW thành robot Transformer có thể cử động phần đầu, cánh tay và các ngón tay, mặc dù chưa thể bước đi.

Tuy nhiên, điểm khác biệt của ATMO nằm ở khả năng biến hình giữa không trung, điều mà các dự án trước đây chưa thực hiện được.

ATMO đại diện cho một bước tiến đột phá trong lĩnh vực robot biến hình, kết hợp giữa khả năng bay và di chuyển trên mặt đất trong một thiết kế nhỏ gọn và hiệu quả. Với những ứng dụng tiềm năng trong nhiều lĩnh vực, ATMO hứa hẹn sẽ đóng vai trò quan trọng trong tương lai của công nghệ robot.