Robot đi bộ bốn chân của KAIST hoàn thành marathon mà không cần thay pin

 

Robot đi bộ bốn chân do Hàn Quốc (KAIST) phát triển đã hoàn thành marathon mà không cần thay pin và được công bố trên tạp chí khoa học quốc tế. Dựa trên thành tựu nghiên cứu này, họ sẽ tiến hành sản xuất để ứng dụng trong thực tế công nghiệp.

KAIST cho biết nhóm nghiên cứu do giáo sư Hwang Bo Je-min thuộc khoa Cơ khí chế tạo đã phát triển robot đi bộ bốn chân 'RAIBO2' với công nghệ chạy đường dài và kết quả hoàn thành marathon đã được đăng trên tạp chí 'Nature' vào ngày 25 tháng 9.

Robot RAIBO2 tham gia giải marathon Gochang vào tháng 11 năm 2024 đã hoàn thành quãng đường 42.195km trong thời gian 4 giờ 19 phút 52 giây mà không cần sạc hay thay pin. Đây là trường hợp đầu tiên trên thế giới mà một robot đi bộ bốn chân hoàn thành marathon thực tế.

Nhóm nghiên cứu đã tiếp cận vấn đề vận hành đường dài của robot từ góc độ hệ thống tổng thể. Robot đi bộ bốn chân không thể đạt được hiệu suất đi bộ nhanh và ổn định cùng với quãng đường dài chỉ bằng cách nâng cao hiệu suất của một bộ phận duy nhất.

Để giải quyết vấn đề này, họ đã phân tích tổn thất năng lượng phát sinh từ toàn bộ robot. Họ đã thiết kế tích hợp cơ cấu, điện tử, hệ thống điều khiển và truyền động để giảm tiêu thụ năng lượng trong khi vẫn duy trì hiệu suất cao.

Không chỉ dừng lại ở các thử nghiệm chạy ngắn trong phòng thí nghiệm, họ đã xác minh công nghệ trong marathon thực tế để nâng cao độ tin cậy. Trong suốt quá trình marathon, họ đã ghi lại điện áp, dòng điện, nhiệt độ và trạng thái pin bên trong robot, đồng thời đồng bộ hóa với thông tin vị trí, tốc độ và độ cao đo được từ hệ thống định vị toàn cầu (GPS).

RAIBO2 đã được đăng ký là một người tham gia chính thức và ghi lại thời gian hoàn thành. Nhóm nghiên cứu đã ghi lại toàn bộ quá trình chạy từ xuất phát đến vạch đích kéo dài hơn 4 giờ qua video. Dữ liệu tích lũy từ việc nghiên cứu RAIBO2 sẽ được sử dụng cho các nghiên cứu trong tương lai dựa trên dữ liệu thực tế.

Nhiệm vụ tiếp theo của nhóm nghiên cứu là phát triển sản phẩm có thể được sử dụng lặp đi lặp lại trong môi trường công nghiệp. RAIBO2 là robot nghiên cứu được thiết kế và chế tạo thủ công bởi nhóm nghiên cứu. Để phát triển thành sản phẩm có thể đưa vào thực tế, cần có nhiều robot cùng đạt được hiệu suất tương tự. Họ cũng cần giảm chi phí sản xuất.

Ngoài ra, họ cần đảm bảo độ tin cậy theo yêu cầu của môi trường công nghiệp như khả năng chống nước, chống bụi, dải nhiệt độ sử dụng rộng, độ bền với va đập và rung động, cũng như khả năng tương thích điện từ (EMI và EMC).

Công ty khởi nghiệp của KAIST, Lion Robotics, sẽ đảm nhận vai trò kết nối thành tựu nghiên cứu này với sản phẩm thực tế. Lion Robotics đã góp phần duy trì hiệu suất năng lượng cao và khả năng đi bộ trong hơn 4 giờ trong marathon. Nhóm nghiên cứu dự định phát triển công nghệ sản xuất và sản phẩm cho robot đi bộ bốn chân có thể hoạt động lâu dài, áp dụng trong nhiều môi trường khác nhau.

Giáo sư Hwang Bo cho biết: "Nghiên cứu này không chỉ chứng minh rằng robot đi bộ bốn chân có thể chạy xa mà còn chỉ ra cách thiết kế toàn bộ robot để đạt được hiệu suất vận động cao và hiệu quả năng lượng đồng thời thông qua dữ liệu marathon thực tế. Chúng tôi sẽ kết nối hiệu suất hàng đầu thế giới mà chúng tôi đã thực hiện trong phòng thí nghiệm với sản phẩm mà ai cũng có thể sử dụng một cách ổn định trong môi trường công nghiệp."