Thiết kế rôbốt theo mô hình động vật

Mái vòm khổng lồ của công viên nước bất ngờ sập xuống. Trong đống đổ nát có hàng trăm người bị nạn. Nước phun tung toé khắp nơi. Nhân viên cứu hộ không đủ phương tiện để có thể đến mọi chỗ cứu người ngay lập tức. Cần phải xác định vị trí những người bị thương nặng. Người ta cho vận hành một vài con rắn – rôbốt điều khiển từ xa. Những chiếc camera gắn trên đầu rắn – rôbốt chuyển hình ảnh xung quanh về cho các nhân viên cứu hộ. Rắn – rôbốt trườn vào mọi chỗ nứt, và khi cần thiết, có thể bơi. Các nhân viên cứu hộ nhanh chóng hình dung được toàn cảnh của đống đổ nát và biết những người bị thương nặng nằm ở đâu. Nhờ vậy, họ lên kế hoạch tập trung vào cứu những người này trước.

Trên đây có thể là diễn biến một cuộc cứu nạn xảy ra trong tương lai không xa. Các con rắn – rôbốt hiện đã xuất hiện. Chúng được thiết kế một cách độc lập bởi vài ba nhóm nghiên cứu trên thế giới. Các nhà thiết kế tính rằng chính những nhân viên cứu hộ sẽ là khách hàng chủ yếu mua rắn – rôbốt, những con rắn có thể đến mọi nơi di chuyển trên cạn cũng như dưới nước rất hoàn hảo.

Rắn – rôbốt không phải là sản phẩm duy nhất của các nhà thiết kế. Càng ngày, các nhà thiết kế càng đi sâu vào ngành phỏng sinh học nhằm tìm ra những giải pháp thiết thực từ thiên nhiên. Họ đã cho ra đời hai con thằn lằn máy. Thực ra, thằn lằn máy chỉ giống thằn lằn thật ở một vài đặc tính chứ không giống về hình dạng. Các kỹ sư rất ngưỡng mộ khả năng chạy trên mặt nước của một loài thằn lằn nước. Năm 2004, các nhà sinh vật học thấy rằng không chỉ cấu tạo các chi thích hợp, mà cả cách chuyển động chân cũng giúp thằn lằn đi được trên mặt nước… Vào tháng 4 năm nay, các kỹ sư ở trường ĐH Carnegie Mellon đã giới thiệu một con rôbốt – thằn lằn có thể di chuyển cả trên mặt nước và trên cạn.

Ngược lại, tắc kè thuộc nhóm những con vật cần được bắt chước nguyên vẹn bởi vì nó có thể di chuyển trên bề mặt nhẵn, dựng đứng. Tạo hoá đã ban tặng cho nó những giác hút nhỏ dưới bàn chân, nhờ vậy mà nó có thể bám chặt vào các bề mặt. Tính phi thường của giác hút là ở chỗ con tắc kè có thể bám rất chặt (nó có thể treo mình trên một chân), đồng thời nó không cần tốn nhiều sức để nhấc chân lên. Các chuyên gia thuộc lĩnh vực công nghệ nanô đã bắt chước khả năng này của con tắc kè và vào tháng 5 vừa qua, họ đã chế tạo thành công một con tắc kè máy, có thể trèo leo trên trường. Sự ra đời của con tắc kè máy đã khiến cho giới quân sự vui mừng. Một con rôbốt như vậy có thể đột nhập vào mọi nơi, do vậy nó sẽ là một điệp viên xuất sắc.

Cũng cần phải nhắc đến con voi – rôbốt vừa được giới thiệu cách đây vài ba tuần. Đúng hơn là cái vòi voi máy, bởi vì phần còn lại của “con voi” là một con rôbốt trên bánh xích. Cơ quan quân sự DARPA của Mỹ chuyên đặt hàng các nhà khoa học thiết kế những sản phẩm độc đáo, lạ kỳ, đã cho rằng vòi voi có thể giải quyết vấn đề “cầm nắm yếu kém” của rôbốt. Con voi có thể dễ dàng dùng vòi nhặt hạt lạc cũng như nâng bổng một cây gỗ. Trong khi đó những cánh tay nhân tạo khác gặp khó khăn lớn khi cầm nắm những đối tượng mỏng mảnh hoặc không đối xứng. Để giải quyết vấn đề này, người ta đã chế tạo chiếc vòi voi máy gồm một ống chất dẻo bơm đầy không khí có gắn camera ở cuối, xung quanh ống là những thiết bị cảm ứng.

Cũng theo đơn đặt hàng của quân đội, hãng Boston Dynamics đã thiết kế một rôbốt tên là Big Dog. Con rôbốt này di chuyển trên bốn chân, nhờ vậy nó có thể vượt qua địa hình phức tạp tốt hơn xe bánh xích. Nó sẽ đóng vai trò của con ngựa thồ thế kỷ XXI, chuyên chở một phần trong thiết bị cho binh lính.

Các nhà khoa học ở Viện Công nghệ Massachusetts (Mỹ) cũng có những nghiên cứu khả quan dành cho quân đội. Họ đã tìm hiểu cơ chế không cho phép chim chóc hay ong bướm không va vào nhau khi đang bay. Việc mô phỏng cơ chế này sẽ có ý nghĩa lớn trong điều hành các rôbốt bay tự động. Hiện tại, để tránh những va chạm trong không khí, các rôbốt bay phải biết được vị trí của những máy móc khác. Việc tạo ra một từ trường theo cơ chế nói trên, nhằm thông báo tự động về sự hiện diện của rôbốt trong không khí, sẽ đơn giản hoá rất nhiều vấn đề điều khiển những cỗ máy biết bay không người lái.

Hiện tại, đi xa nhất trong phỏng sinh học là các nhà khoa học thuộc một số trường ĐH châu Âu. Họ đã chế tạo một rôbốt gián và gắn cho nó thứ mùi mà loài gián ưa thích. Các con gián không những không bỏ chạy trước “chiếc hộp nhỏ có bánh xe”, mà còn chịu để dụ dỗ chui ra nơi có ánh sáng, mặc dù chúng rất khoái ẩn nấp nơi tối tăm. Khi đó, các chuyên gia diệt côn trùng sẽ ra tay…

Nguồn: Science, gdtd.com.vn, 23/07/2006