Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Các nhà nghiên cứu đã phát triển một phương pháp thiết kế mới để tạo ra những robot mềm có thể giúp chăm sóc cho các thành viên gia đình cao tuổi.
Dân số cao tuổi trên thế giới đang bùng nổ. Số lượng người già – những người từ 60 tuổi trở lên – dự kiến sẽ tăng gấp đôi vào năm 2050 và đang tăng nhanh hơn tất cả các nhóm tuổi trẻ trên toàn cầu.
Xu hướng này đi kèm với nhu cầu ngày càng tăng đối với những người chăm sóc có khả năng cung cấp dịch vụ chăm sóc 24 giờ, không chỉ tại bệnh viện hoặc viện dưỡng lão, mà còn tại nhà riêng và căn hộ.
Các robot chăm sóc đã được lập trình để đặt câu hỏi mà một y tá sẽ hỏi và có thể theo dõi bệnh nhân bị té ngã. Những trợ lý robot này dự kiến sẽ ngày càng có thể bán được trên thị trường và đạt 450.000 vào năm 2045 vì sự thiếu hụt người chăm sóc dự kiến ở Hoa Kỳ.
“Thật không may, cấu trúc cứng bên ngoài của robot chăm sóc hiện tại ngăn chúng khỏi sự tương tác an toàn giữa người và robot, hạn chế sự trợ giúp của chúng chỉ đơn thuần là tương tác xã hội và không tương tác vật lý”, Ramkes Martinez, giáo sư trợ lý tại Trường Kỹ thuật Công nghiệp và Trường Kỹ thuật Y sinh Weldon thuộc Đại học Kỹ thuật Purdue. “Rốt cuộc, bạn sẽ để những đứa trẻ hay những người già bị suy yếu về thể chất hoặc nhận thức trong tay của một con robot?”
Những tiến bộ gần đây trong khoa học vật liệu đã cho phép chế tạo robot có cơ thể biến dạng hoặc khả năng định hình lại khi chạm vào, nhưng thiết kế phức tạp, chế tạo và điều khiển robot mềm hiện đang cản trở việc thương mại hóa công nghệ này và sử dụng cho các ứng dụng tại nhà.
Martinez và các nhà nghiên cứu khác của Đại học Purdue đã phát triển một phương pháp thiết kế mới cho thấy hứa hẹn trong việc cho phép thiết kế và chế tạo hiệu quả các robot mềm bằng máy in 3D. Công nghệ này được xuất bản trong phiên bản ngày 8 tháng 4 của Vật liệu chức năng nâng cao . Một video cho thấy công nghệ này có sẵn:
Quá trình thiết kế bao gồm ba bước. Đầu tiên, người dùng tạo một tệp thiết kế có sự trợ giúp của máy tính với hình dạng của robot. Sau đó, người dùng vẽ tệp CAD để hiển thị hướng nào các khớp khác nhau của robot mềm sẽ di chuyển. Một thuật toán máy tính nhanh mất vài giây để chuyển đổi mô hình CAD thành máy mềm được kiến trúc 3D (ASM) có thể được in bằng bất kỳ máy in 3D thông thường nào.
Các cỗ máy mềm được kiến trúc di chuyển như con người, ngoại trừ thay vì cơ bắp họ dựa vào các động cơ thu nhỏ kéo từ các dây nylon buộc vào hai đầu chân tay. Chúng có thể được ép và kéo dài đến hơn 900 phần trăm chiều dài ban đầu của chúng. Một video có sẵn bên dưới:
“ASM có thể thực hiện các chuyển động phức tạp như kẹp hoặc bò một cách dễ dàng và công việc này tạo thành một bước tiến về phía phát triển của robot mềm tự trị và nhẹ,” Martinez nói. “Khả năng của các ASM thay đổi cấu hình cơ thể và dáng đi để thích nghi với nhiều môi trường khác nhau có khả năng không chỉ cải thiện việc chăm sóc mà còn cả robot ứng phó thảm họa.”
Một video có sẵn bên dưới và nhiều video có thể được tìm thấy trên kênh YouTube của nhóm nghiên cứu.
Công nghệ này được cấp bằng sáng chế thông qua Văn phòng Thương mại Công nghệ Purdue. Các nhà nghiên cứu đang tìm kiếm đối tác để thử nghiệm và thương mại hóa công nghệ của họ.
Nguồn tin tức:
Tài liệu được cung cấp bởi Đại học Purdue . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.
Tạp chí tham khảo :