Các nhà khoa học Mỹ đã chế tạo thành công một chút Robot rắn. Sở hữu những đặc tính hệt như một chú rằng bình thường. Đồng thời lại có thể đào hầm và chui xuyên qua đất cát. Với chú robot này, con người sẽ dễ dàng thám hiểm đời sống sinh vật ở nhiều địa hình. Thậm chí khám phá được nhiều thứ bí ẩn bên dưới lòng đất. Đặc biệt là dưới góc nhìn của những loài sinh vật tự nhiên. Đồng thời, phát minh này có thể áp dụng vào nhiều lĩnh vức khác nhau. Đáng chú trọng nhất chính là lĩnh vực quận sự. Khi có thể đào hầm, do thám mà đối phương không hề hay biết.
Robot rắn chuyên khám phá lòng đất
Robot rất giỏi trong việc khám phá đất, biển, bầu trời và không gian nhưng việc di chuyển trong lòng đất không hề dễ dàng. Tuy nhiên các kỹ sư tại Đại học Santa Barbara ở California (UCSB) và Viện nghiên cứu công nghệ Georgia Tech đã phát triển một mẫu robot giống như rắn, sử dụng một loạt các phương pháp để đào sâu qua cát hoặc đất mềm.
Rắn từ lâu đã trở thành nguồn cảm hứng cho nhiều mẫu robot. Nhờ sự đơn giản tương đối linh hoạt trong các chuyển động nên chúng là niềm cảm hứng để tạo ra mẫu robot giúp khám phá các môi trường như cồn cát, đáy biển, đường ống, nhà máy điện hạt nhân và thậm chí là khám phá cả cơ thể con người.
Robot rắn dễ dàng di chuyển trong cát/đất
Tất nhiên, rào cản lớn nhất ở đây là lực cản nhiều hơn khi phải tiếp xúc với đất, ngay cả trong vật liệu dạng hạt dễ di chuyển như như cát và đất, so với nước hoặc không khí. Mặc dù vậy nhóm UCSB và Georgia Tech đã phát triển một mẫu robot có thể giải quyết vấn đề đó theo nhiều cách.
Thiết kế mới của mẫu robot mềm hiện có thể di chuyển bằng cách “mọc” từ đầu của nó. Giống như một cây leo. Điều này đã giúp ích cho nó trong các cuộc phiêu lưu dưới lòng đất. Vì chóp là bộ phận chuyển động duy nhất. Ma sát thấp hơn nhiều so với toàn bộ cơ thể của robot. Để giúp nó di chuyển dễ dàng hơn nữa. Một thiết bị đã được gắn vào đầu của robot để thổi không khí phía trước nó. Và đẩy cát sang một bên để dọn đường.
Phát minh mới vẫn có vấn đề cần giải quyết
Nhưng có một thách thức khác, đó là trong khi di chuyển theo chiều ngang qua cát. Robot có xu hướng nhô lên cho đến khi nó nổi lên trên bề mặt. Đó là nguyên lý cơ bản vì có ít áp lực hơn từ một lượng cát nhỏ phía trên robot so với áp lực của cát nén bên dưới nó.
Để giải quyết vấn đề này, nhóm nghiên cứu đã chế tạo ra mẫu robot cũng bắn không khí xuống dưới để giảm ma sát. Thêm một cái nêm ở phía trước robot, lấy cảm hứng từ một con thằn lằn cá cát cũng góp phần tạo sự thông thoáng khi di chuyển.
Kết quả là các nhà nghiên cứu đã tạo ra một mẫu robot nhỏ có thể di chuyển tương đối dễ dàng qua các vật liệu khô, dạng hạt. Nó có thể tránh chướng ngại vật bằng cách xoắn và quay như một con rắn hoặc lặn xuống cát và trồi lên ở phía bên kia. Nhóm nghiên cứu cho biết thiết kế này có thể hữu ích cho những việc như lấy mẫu đất, lắp đặt đường ống và dây cáp dưới lòng đất.
Cách vận hành của robot rắn
Giống như rễ cây, rô-bốt kéo dài từ ngọn của nó. Naclerio nói: “Nó thực hiện điều này bằng cách tự phân chia. Chuyển vật liệu mới ra khỏi đầu. “Điều này có nghĩa là các mặt của robot vẫn đứng yên so với môi trường xung quanh.” Bất kể rô-bốt dài bao nhiêu hay đường đi của nó. Nó chỉ cần vượt qua các lực điện trở ở đầu của nó. Không phải lực cản dọc theo hai bên của nó.
Một thách thức khác mà các nhà nghiên cứu phải giải quyết là lực điện trở gặp phải ở đầu của robot. Họ đã giải quyết vấn đề này bằng cách thủy hóa dạng hạt. Một thứ được sử dụng trong cả ngành xây dựng. Và bằng một loại bạch tuộc đào hang. Naclerio cho biết: “Robot thổi một luồng không khí ra khỏi đầu. Để vừa đào vừa làm sôi động cát xung quanh.
“Áp suất từ không khí truyền qua các hạt cát làm chúng ngưng trệ. Giống như những cú va chạm vào bàn chơi khúc côn cầu trên không. Cho phép chúng chảy qua nhau như một chất lỏng.” Cuối cùng, Naclerio giải thích rằng các kỹ sư đã vượt qua lực nâng. Được tạo ra khi đào hang ngang thông qua việc sử dụng thông minh luồng không khí.