Cấu trúc và nguyên lý hoạt động

Bàn tay này bao gồm hệ thống nhiều ngón linh hoạt, được tạo thành từ polymer giống cao su và khung xương in 3D. Đặc biệt, nó tích hợp ba lớp cảm biến xúc giác, mô phỏng các lớp da của con người, giúp nhận biết hình dạng, kết cấu bề mặt và điều chỉnh lực cầm nắm một cách tinh tế.

Cảm biến xúc giác trên tay robot chuyển đổi thông tin cảm giác thành tín hiệu điện thần kinh, cho phép người sử dụng cảm nhận vật thể. Các khớp ngón tay mềm chứa khí nén có thể được điều khiển thông qua tín hiệu cơ bắp từ cẳng tay, giúp người dùng linh hoạt điều chỉnh lực cầm nắm. Hệ thống trí tuệ nhân tạo (AI) diễn giải tín hiệu từ các cảm biến để tạo ra phản hồi xúc giác chân thực.

Hiệu quả thử nghiệm

Trong phòng thí nghiệm, bàn tay đã nhận diện và thao tác 15 vật dụng hàng ngày với độ chính xác 99,69%, bao gồm thú bông, miếng rửa chén, chai kim loại, dứa và hộp giấy. Một ví dụ ấn tượng là bàn tay có thể cầm cốc nhựa mỏng chứa nước chỉ bằng ba ngón tay mà không làm móp.

Giáo sư Nitish Thakor, người chỉ đạo nghiên cứu, cho biết để tái tạo cảm giác cầm nắm cho người mất tay, tay giả cần có ba yếu tố chính: cảm biến nhận diện môi trường, hệ thống chuyển đổi dữ liệu thành tín hiệu thần kinh, và cơ chế kích thích dây thần kinh. Công nghệ sinh học cảm hứng từ tự nhiên này giúp bàn tay hoạt động gần giống với tay người, cho phép phản ứng linh hoạt với vật thể trong thời gian thực.

Tiềm năng ứng dụng trong tương lai

Mặc dù nghiên cứu đánh dấu bước đột phá sớm trong công nghệ tay giả và robot lai, nhóm nghiên cứu vẫn cần tiếp tục cải tiến độ bền, tăng lực cầm nắm và bổ sung cảm biến.

Theo giáo sư Thakor, công nghệ này không chỉ hữu ích cho tay giả thế hệ mới, mà còn có ý nghĩa quan trọng đối với robot trong tương lai. Các robot không chỉ cần nâng vật nặng, mà còn phải xử lý vật liệu mỏng manh như thủy tinh, vải hay đồ chơi mềm. Nhờ sự kết hợp giữa cấu trúc cứng và mềm, bàn tay robot mô phỏng tay người sẽ có tính ứng dụng cao trong y học và công nghiệp.