Một nhóm kỹ sư tại Caltech vừa chế tạo thành công robot có khả năng vừa bay vừa lăn dưới đất và đặc biệt, nó có thể “biến hình” ngay giữa không trung chỉ trong một thao tác. Nhìn ATMO hoạt động, nhiều người không khỏi liên tưởng đến những robot Transformer bước ra từ phim ảnh. Để tìm hiểu chi tiết hơn về drone mới này, hãy cùng Phong Vũ Tech News tham khảo ngay nội dung bài viết dưới đây nhé!

I. Biến hình ngay khi đang bay

Điểm đặc biệt nhất của ATMO chính là khả năng chuyển đổi từ dạng drone thành xe 4 bánh mà không cần dừng lại hay tiếp đất trước. Nhờ đó, robot có thể hạ cánh mượt mà rồi di chuyển ngay trên mặt đất, giúp tối ưu thời gian thực hiện nhiệm vụ và nâng cao khả năng ứng phó với các tình huống bất ngờ.

ATMO sử dụng bốn động cơ đẩy giúp nó bay như drone truyền thống. Tuy nhiên, khi cần di chuyển trên mặt đất, phần khung bao quanh các động cơ này sẽ “biến hình” thành bánh xe. Điều đáng kinh ngạc là toàn bộ quá trình này chỉ cần đến một động cơ trung tâm duy nhất để điều khiển các khớp biến đổi – một thiết kế vừa đơn giản, vừa hiệu quả.

II. Lấy cảm hứng từ tự nhiên

Theo chia sẻ của Ioannis Mandralis, nghiên cứu sinh tại Caltech và là tác giả chính của ATMO, ý tưởng của ATMO bắt nguồn từ quan sát cách các loài động vật có thể sử dụng cơ thể theo nhiều cách khác nhau để di chuyển linh hoạt trong các môi trường khác nhau. Đây là yếu tố then chốt giúp ATMO không chỉ “đẹp” về hình thức mà còn tối ưu về công năng.

Tuy nhiên, quá trình biến hình khi đang bay không hề dễ dàng. Khi drone bay gần mặt đất, các luồng khí đẩy có thể phản hồi lại từ bề mặt, tạo ra các xoáy khí nguy hiểm – điều mà trực thăng cũng thường gặp phải khi hạ cánh quá nhanh. Với ATMO, thử thách còn lớn hơn khi bốn động cơ liên tục thay đổi hướng và cường độ, khiến luồng khí trở nên hỗn loạn và khó kiểm soát.

III. Thuật toán điều khiển đột phá

Để đối phó với các thách thức khí động học này, nhóm nghiên cứu tại Caltech đã phát triển một hệ thống điều khiển tiên tiến, sử dụng thuật toán model predictive control (MPC). Đây là phương pháp cho phép hệ thống dự đoán và điều chỉnh liên tục quỹ đạo bay trong tương lai gần, đảm bảo robot luôn duy trì trạng thái ổn định dù đang trong quá trình biến hình.

Mandralis cho biết: “Khi robot bắt đầu biến hình, các mối liên kết động học mới xuất hiện, các lực tương tác giữa các bộ phận thay đổi liên tục. Hệ thống điều khiển phải phản ứng cực nhanh và chính xác với mọi biến đổi đó. Đây chính là phần đổi mới lớn nhất trong công trình của chúng tôi”.

Không chỉ dừng lại ở phần cứng, sự kết hợp giữa thiết kế cơ khí sáng tạo và phần mềm điều khiển thông minh chính là lý do khiến ATMO trở nên nổi bật trong giới nghiên cứu robot hiện nay.

Xem thêm: Nhật Bản công bố hệ thống drone chống sét đầu tiên trên thế giới

IV. Tương lai của robot bay biến hình

Sự ra đời của ATMO mở ra nhiều tiềm năng ứng dụng trong tương lai, đặc biệt là trong lĩnh vực giao hàng tự động, tìm kiếm cứu nạn hay thám hiểm các khu vực hiểm trở. Khả năng thích ứng linh hoạt giữa môi trường không trung và mặt đất giúp robot loại bỏ rào cản lớn nhất hiện nay của các thiết bị bay không người lái.

Giống như một Transformer thực thụ, ATMO đại diện cho thế hệ robot tiếp theo, không chỉ mạnh mẽ về chức năng mà còn linh hoạt và thông minh vượt trội. Đây không chỉ là bước tiến về công nghệ mà còn là minh chứng cho sự sáng tạo không giới hạn của con người trong hành trình chinh phục những giới hạn mới.

Bài viết liên quan:

• Robot và AI đang cách mạng hóa nền thể thao toàn cầu
• Chú chó nghiệp vụ đầu tiên trên thế giới được điều khiển bằng drone
• AI có thể được đưa vào chương trình học phổ thông Việt Nam