Robot đầu tiên trên thế giới bay được nhờ động cơ phản lực

Robot hình người iRonCub3 do Viện Công nghệ Italy (IIT) phát triển vừa trở thành cỗ máy hình người đầu tiên trên thế giới bay được nhờ động cơ phản lực. Sự kiện này đánh dấu bước tiến lớn trong ngành robot đa phương thức, mở ra triển vọng ứng dụng trong các hoạt động cứu hộ và thám hiểm tại những môi trường phức tạp.

Hiện tại, iRonCub3 có thể bay lơ lửng ở độ cao khoảng 50 cm và giữ thăng bằng tốt. Robot được thiết kế để hoạt động trong môi trường thực tế, kết hợp khả năng di chuyển trên không với dáng hình người linh hoạt. Kết quả nghiên cứu vừa được công bố trên tạp chí Nature Communications Engineering ngày 18/6. Đây là tiền đề cho thế hệ robot vừa biết đi vừa biết bay, có thể làm việc ở những nơi nguy hiểm hoặc khó tiếp cận.

Hiện tại, iRonCub3 có thể bay lơ lửng ở độ cao khoảng 50 cm và giữ thăng bằng tốt.

Phiên bản iRonCub3 được phát triển dựa trên thế hệ thứ ba của robot iCub và vận hành từ xa. Robot sử dụng bốn động cơ phản lực, gồm hai gắn trên cánh tay và hai đặt trong balô phía sau, cho phép bay ổn định ngay cả khi có gió mạnh hoặc chịu tác động vật lý. Cỗ máy có trọng lượng 70 kg và tạo ra lực đẩy hơn 1.000 newton. Để chống lại nhiệt độ khí xả lên tới 800 độ C từ các turbine phản lực, robot được trang bị cột sống làm bằng titan cùng lớp phủ chịu nhiệt đặc biệt.

Việc duy trì sự ổn định khi bay là một thách thức lớn. Không giống như drone có thiết kế đối xứng và nhỏ gọn, iRonCub3 với thân dài và các chi di động gây ra nhiều biến thiên khí động học và thay đổi trọng tâm khi bay. Để khắc phục điều này, nhóm phát triển đã xây dựng các mô hình điều khiển bay và bộ ước lượng khí động học theo thời gian thực, giúp robot thích ứng tốt với các luồng khí nhiễu loạn và sự thay đổi tư thế khi vận động.

Nhóm nghiên cứu của IIT đã phối hợp với Đại học Bách khoa Milan để thử nghiệm robot trong hầm gió, đồng thời hợp tác cùng Đại học Stanford để tích hợp các ứng dụng học máy. Mạng nơron được huấn luyện trên dữ liệu thực tế và mô phỏng, giúp iRonCub3 có thể tự động điều chỉnh các thao tác bay như kích hoạt động cơ phản lực theo trình tự, kiểm soát chuyển động của các chi trong quá trình cất cánh và bay.

Quá trình chế tạo iRonCub3 áp dụng phương pháp đồng thiết kế nhằm tối ưu hóa hình dáng robot và vị trí các động cơ. Cấu trúc này giúp robot chịu được các điều kiện khắc nghiệt về nhiệt độ và khí động học. Ngoài ra, các cảm biến lực đẩy, hệ thống quản lý nhiệt và cơ chế cất hạ cánh tự động cũng được tích hợp để nâng cao hiệu quả bay.

Những chuyến bay thử nghiệm ban đầu đã được tiến hành thành công trong phòng thí nghiệm của IIT. Trong thời gian tới, nhóm sẽ tiếp tục thử nghiệm tại khu vực bay chuyên dụng ở sân bay Genoa, với sự hỗ trợ của nhà khai thác Aeroporto di Genova.

Theo các nhà nghiên cứu, những robot hình người có khả năng bay như iRonCub3 có tiềm năng ứng dụng lớn trong các nhiệm vụ cứu nạn, làm việc trong môi trường độc hại hoặc thực hiện những công việc đòi hỏi sự kết hợp giữa khả năng bay và vận động linh hoạt.

>> Tương lai của AI là những cỗ máy biết đi, biết học như người