Thứ 6, 23/08/2019
Đường dây nóng: 0327 216 216

Vật liệu tổng hợp từ tính – cuộc cách mạng cho da nhân tạo của robot

Thái Bằng - Công nghệ - 03/08/2019 14:00
Vật liệu tổng hợp từ tính – cuộc cách mạng cho da nhân tạo của robot
(khoahocdoisong.vn) - Vật liệu mềm đang cách mạng hóa phương thức thiết kế, sử dụng và tương tác với robot. Mười năm qua đã chứng kiến sự phát triển đáng kể trong lĩnh vực này với những ứng dụng tiên tiến, tăng cường khả năng tương tác giữa người và máy.

Trong các hệ thống như vậy, các cảm biến của vật chất mềm được sử dụng nhằm thu thập thông tin từ môi trường, thực hiện một nhiệm vụ cụ thể, ví dụ như một màn hình cảm ứng. Các nhà khoa học đưa ra nhiều nghiên cứu dành cho sự phát triển của công nghệ da nhân tạo, dựa vào cảm biến điện trở hoặc điện dung, chuyển hóa thay đổi áp suất thành điện trở trong các kênh chất lỏng, tích hợp trong chất đàn hồi, áp điện, điện áp, quang học, âm thanh và nhiều dạng vật chất khác. Sự sáng tạo và tinh tế của các nhà nghiên cứu trong lĩnh vực này đạt được những kết quả không ngờ.

Trong những sáng chế mang tính đột phá, nhiều công nghệ khó có thể mở rộng được do những thách thức trong quá trình chế tạo. Lớp da nhân tạo thu thập thông tin thường yêu cầu vật liệu tinh tế và hệ thống dây điện cho mỗi điểm cảm biến, có thể trở nên không khả thi nếu phát triển trên quy mô công nghiệp.

Để giải quyết vấn đề này, nhóm nghiên cứu do GS Carmel Majidi lãnh đạo tại Đại học Carnegie Mellon bang Pennsylvania, Mỹ đưa ra đề xuất phát triển lớp da xúc giác được chế tạo từ vật liệu composite từ tính mới, tạo ra từ hợp chất đàn hồi silicon có chứa các vi hạt từ tính.

Bà Hellebrekers, thành viên nhóm nghiên cứu cho biết: Cuối cùng, chúng tôi muốn phát triển cảm biến xúc giác có thể mở rộng, mềm mại và có xúc giác phù hợp. Điều đó có nghĩa là cảm biến hóa mọi bề mặt cần thông tin xúc giác, ví dụ như dụng cụ kẹp robot, thiết bị y tế, tay nắm cửa, thiết bị thể thao... Vật liệu của chúng tôi tập hợp thông tin về áp lực và sự tiếp xúc cục bộ nhưng vẫn ở dạng mỏng, có thể kéo dài, dàn mỏng, có thể bao bọc nhiều hình dạng vật thể và bề mặt phức tạp.

Lớp da nhân tạo mới đo được lực và vùng tiếp xúc cục bộ thông qua biến dạng, làm thay đổi vị trí và hướng của các vi hạt từ tính nhúng đối với từ kế, thiết bị được sử dụng để xác đinh sự thay đổi của mạng lưới từ trường.

Sự thay đổi từ trường và lực tác dụng được thu thập ở 25 điểm lưới khác nhau trong phạm vi 15mm2. Vị trí và cảm biến độ sâu được thực hiện bằng thuật toán phân tích phân biệt bậc hai (QDA), có thể phân biệt sự dịch chuyển của 25 vị trí lưới với độ chính xác > 98%. Ngoài ra, để giảm số lượng chip điện tử và hệ thống dây dẫn, lớp da từ tính tận dụng các đặc tính phục hồi hình thái để giảm kích thước dữ liệu đầu ra trước khi phân tích.

Bằng phương thức sử dụng chip kỹ thuật số, chúng ta có thể tăng kích thước của vùng cảm nhận mà không cần thay đổi giao diện đầu ra, bà Hellebrekers giải thích. Vật liệu composite cần gần sát chip nhưng không được kết nối. Điều này cho phép mỗi chip kỹ thuật số sẽ linh hoạt hơn trong việc cài đặt và tích hợp với lớp da nhân tạo từ tính.

Nghiên cứu này vẫn chỉ là thí nghiệm về một khái niệm công nghệ mới, nhóm các nhà khoa học dự tính sẽ cải thiện phạm vi và độ phân giải lực và vị trí tiếp xúc của thiết bị.

Tương tự như hầu hết các công nghệ robot, thách thức tiếp theo là bảo toàn chất lượng tín hiệu khi kết quả nghiên cứu rời khỏi môi trường được kiểm soát chặt chẽ của phòng thí nghiệm và đưa vào thực tế khai thác sử dung. Nhiễu từ tính không lường trước từ điện thoại di động và các thiết bị công nghệ khác sẽ can thiệp vào thuật toán, được thực hiện trong môi trường thí nghiệm hiện tại. Nhóm nghiên cứu cần tiến hành các thí nghiệm sâu hơn nữa để loại bỏ nhiễu từ trường này.

Nghiên cứu này cho thấy sự cần thiết phải chế tạo các vật liệu bao phủ bề mặt đơn giản, cung cấp nhiều thông tin, cho phép có được các cảm nhận trong các lĩnh vực như điều khiển hoạt động của robot, hệ thống mềm linh hoạt và các phép đo phản ứng sinh học.

Theo Advanced Science News


Gửi bình luận
(0) Bình luận

Tiêu điểm

Việt Nam sẽ tham gia cuộc diễn tập Mỹ và ASEAN đầu tiên

Ngày 2-9 tới, Việt Nam sẽ cùng Hiệp hội Các quốc gia Đông Nam Á (ASEAN) tham dự cuộc diễn tập chung đầu tiên tại vịnh Thái Lan.

Phó chủ tịch tỉnh Sơn La bị kỷ luật

Ngày 21/8, Thủ tướng cảnh cáo ông Phạm Văn Thủy vì có vi phạm, khuyết điểm nghiêm trọng trong kỳ thi THPT 2018 ở Sơn La.

Bão Bailu giật cấp 11 đang hoạt động gần Biển Đông

Theo Trung tâm dự báo khí tượng thủy văn trung ương cho biết, hôm nay 22/8, ở vùng biển phía Đông đảo Luzon (Philippines) đang có một cơn bão hoạt động và có tên quốc tế là Bailu.

6 du khách bị sóng cuốn khi tắm biển Phan Thiết

Hai người được cứu, bốn nam thanh niên mất tích khi cả nhóm bị sóng cuốn trong lúc tắm ở bãi biển Mũi Né, Bình Thuận, chiều 22/8.

Phạt nữ hành khách mắng xối xả nhân viên hàng không 200.000 đồng

Nữ hành khách Lê Thị Hiền (Hà Nội) có chuyến bay VN248 TP.HCM - Hà Nội mang quá ký hành lý đã có thái độ chống đối, mắng xối xả nhân viên hàng không gây xôn xao dư luận.

Vụ cháu bé trường Gateway tử vong, bà Quy muốn đối chất với lái xe

Hôm nay, tại văn phòng của LS Nguyễn Anh Sơn, Trưởng VPLS Thành Sơn và cộng sự, bà Nguyễn Bích Quy nói rất muốn gặp ông Doãn Quý Phiến, lái xe.

Khởi tố, bắt giam hiệu trưởng xâm hại tình dục 7 nam sinh

Bị can Đinh Bằng My bị khởi tố liên quan đến vụ xâm hại tình dục hàng loạt nam sinh trường nội trú.

Mới nhất

Nga phóng tàu vũ trụ mang robot dạng người lên Trạm không gian ISS

Công nghệ - Thái Bằng - 23:18 22/08/2019
(khoahocdoisong.vn) - Ngày 22.08.2019, Nga phóng tàu vũ trụ Soyuz thử nghiệm đến Trạm vũ trụ quốc tế ISS. Chuyến bay này mang theo robot dạng người đầu tiên vào vũ trụ.

6 du khách bị sóng cuốn khi tắm biển Phan Thiết

Thời sự - Tư Huynh - Phước Tuấn - 20:47 22/08/2019
Hai người được cứu, bốn nam thanh niên mất tích khi cả nhóm bị sóng cuốn trong lúc tắm ở bãi biển Mũi Né, Bình Thuận, chiều 22/8.

Phạt nữ hành khách mắng xối xả nhân viên hàng không 200.000 đồng

Bạn đọc - Công Trung - 20:34 22/08/2019
Nữ hành khách Lê Thị Hiền (Hà Nội) có chuyến bay VN248 TP.HCM - Hà Nội mang quá ký hành lý đã có thái độ chống đối, mắng xối xả nhân viên hàng không gây xôn xao dư luận.

Cựu Viện phó Nguyễn Hữu Linh hầu tòa lần 2 vì dâm ô trẻ em

Pháp luật - Tân Châu - 20:27 22/08/2019
Ngày mai (23/8), TAND quận 4, TPHCM xét xử bị cáo Nguyễn Hữu Linh (nguyên phó Viện trưởng Viện KSND TP Đà Nẵng) tội danh “Dâm ô người dưới 16 tuổi”.

Vụ cháu bé trường Gateway tử vong, bà Quy muốn đối chất với lái xe

Thời sự - T.Nhung - 20:17 22/08/2019
Hôm nay, tại văn phòng của LS Nguyễn Anh Sơn, Trưởng VPLS Thành Sơn và cộng sự, bà Nguyễn Bích Quy nói rất muốn gặp ông Doãn Quý Phiến, lái xe.

Nguyên Phó chủ nhiệm Văn phòng Chính phủ Phạm Viết Muôn bị cảnh cáo

Thời sự - Viết Tuân - 19:29 22/08/2019
Ông Phạm Viết Muôn nhận kỷ luật vì vi phạm, khuyết điểm nghiêm trọng trong thời gian giữ chức Phó chủ nhiệm Văn phòng Chính phủ.

Phó chủ tịch tỉnh Sơn La bị kỷ luật

Thời sự - Viết Tuân - 19:25 22/08/2019
Ngày 21/8, Thủ tướng cảnh cáo ông Phạm Văn Thủy vì có vi phạm, khuyết điểm nghiêm trọng trong kỳ thi THPT 2018 ở Sơn La.

Khởi tố, bắt giam hiệu trưởng xâm hại tình dục 7 nam sinh

Giải pháp - Tuyến Phan - 19:23 22/08/2019
Bị can Đinh Bằng My bị khởi tố liên quan đến vụ xâm hại tình dục hàng loạt nam sinh trường nội trú.

Bão Bailu giật cấp 11 đang hoạt động gần Biển Đông

Thời sự - Y Vân - 19:19 22/08/2019
Theo Trung tâm dự báo khí tượng thủy văn trung ương cho biết, hôm nay 22/8, ở vùng biển phía Đông đảo Luzon (Philippines) đang có một cơn bão hoạt động và có tên quốc tế là Bailu.

Việt Nam sẽ tham gia cuộc diễn tập Mỹ và ASEAN đầu tiên

Thời sự - Nhật Đăng - 19:06 22/08/2019
Ngày 2-9 tới, Việt Nam sẽ cùng Hiệp hội Các quốc gia Đông Nam Á (ASEAN) tham dự cuộc diễn tập chung đầu tiên tại vịnh Thái Lan.

Điều trị liệt mặt bell

Khỏe - Thúy Nga - 19:02 22/08/2019
(khoahocdoisong.vn) - Liệt mặt bell là một chứng bệnh phổ biến mà không rõ nguyên nhân. Đa phần khi bị bệnh sẽ tự hồi phục và khỏi, nhưng ở một số bệnh nhân do rối loạn vận mạch nếu không nhận biết để phẫu thuật, bệnh nhân sẽ bị liệt cả đời.

Sắn dây chữa thiếu máu

Khỏe - LY Nguyễn Văn Phúc - 19:00 22/08/2019
(khoahocdoisong.vn) - Sắn dây còn gọi là cát căn, từ thời xa xưa nhân dân biết sử dụng sắn dây làm thuốc rất sớm. Bột sắn dây là đặc sản quý, thường dùng uống trong mùa hè. Cách chế cát căn đơn giản, rễ củ sắn bỏ vỏ ngoài thái mỏng, phơi sấy khô là dùng.

Hệ sinh thái có ngưỡng chịu đựng nhất định

Hỏi đáp - Hà Bình - 18:59 22/08/2019
(khoahocdoisong.vn) - Mỗi hệ sinh thái có thể tự làm sạch, nhưng người ta không biết rằng hệ sinh thái nào cũng có ngưỡng chịu đựng nhất định.

45 triệu USD hỗ trợ phát triển du lịch 5 tỉnh

Kinh tế - Nhật Nam - 18:56 22/08/2019
(khoahocdoisong.vn) - Ngân hàng Phát triển  Châu Á (ADB) vừa ký kết hiệp định dự án Phát triển cơ sở hạ tầng du lịch hỗ trợ cho tăng trưởng toàn diện khu vực tiểu vùng sông Mê Kông mở rộng – giai đoạn 2.

Viêm xương tủy cấp sau ho, sốt

Khỏe - Thúy Nga - 18:55 22/08/2019
(khoahocdoisong.vn) - Viêm xương tủy cấp thường thứ phát sau ổ viêm nhiễm của đường hô hấp trên như viêm tai – mũi – họng, phế quản phế viêm…Viêm xương tủy cấp ở trẻ em mang tính chất nhiễm trùng toàn thân nên vừa phải điều trị toàn thân (tăng sức đề kháng, điều trị triệt căn ổ viêm nguyên phát), vừa phải điều trị tại chỗ.
Xem thêm
Thông tin tòa soạn
Cơ quan thường trú TPHCM
Trung tâm truyền thông quảng cáo
2018 Bản quyền thuộc về khoahocdoisong.vn
POWERED BY ONECMS - A PRODUCT OF NEKO