Ngành công nghiệp sản xuất da cho robot hình người bùng nổ tại Trung Quốc

Từ những bộ trang phục bằng vải kĩ thuật cao giúp bảo vệ phần cứng cho đến lớp da điện tử có khả năng cảm nhận áp lực, tỏa nhiệt, các doanh nghiệp Trung Quốc đang đẩy công nghệ này từ phòng thí nghiệm ra sản xuất hàng loạt.

Từ bộ quần áo bảo vệ đến “áo giáp” công nghệ cao

“Da robot hình người” hiện được phát triển theo nhiều hướng, trong đó có hai nhóm đáng chú ý. Một bên là các loại trang phục làm từ vải kĩ thuật, có chức năng tương tự quần áo nhưng được thiết kế riêng cho robot. Bên kia là những lớp vật liệu mô phỏng da sinh học, chẳng hạn silicone hoặc vật liệu mềm tích hợp cảm biến.

Những lớp phủ này không đơn thuần phục vụ mục đích thẩm mỹ. Chúng có thể bảo vệ linh kiện bên trong khỏi bụi bẩn, ma sát và va chạm, đồng thời hỗ trợ tản nhiệt, chống tĩnh điện và giảm tác động khi robot va vào người hoặc vật thể khác.

Nhu cầu tăng nhanh đang tạo ra những đơn hàng mà trước đây ngành may mặc gần như không tồn tại. Tại Giang Tô, một trung tâm sản xuất công nghiệp lớn của Trung Quốc, một doanh nghiệp thiết bị may mặc đã nhận tới 13.000 đơn đặt hàng trang phục robot chỉ trong tháng 6.

Nhưng làm quần áo cho robot không phải là chuyện lấy mẫu áo của con người rồi thu nhỏ lại. Cơ thể robot có các khớp cơ học, động cơ, dây dẫn và những khu vực cần liên tục tản nhiệt. Vì vậy, lớp vải tại khuỷu tay, đầu gối, vai hay các vị trí chuyển động phải đáp ứng đồng thời nhiều yêu cầu như đủ bền để chịu lực kéo, đủ co giãn để không hạn chế chuyển động và đủ thông thoáng để không biến lớp áo thành một “chiếc chăn” giữ nhiệt cho động cơ.

Điều này biến một sản phẩm tưởng như đơn giản thành một linh kiện kĩ thuật. Khi số lượng robot hình người được sản xuất ngày càng lớn, những bộ trang phục như vậy cũng có khả năng trở thành một thị trường quy mô công nghiệp thay vì sản phẩm tùy biến dành cho từng nguyên mẫu.

Choáng váng: Robot hình người vừa diễn tạp kĩ, vừa làm MC chuyên nghiệp

Bật mí việc huấn luyện robot hình người khiêu vũ với con người

Khi “làn da” robot hình người bắt đầu cảm nhận và tỏa nhiệt

Nếu lớp vải bên ngoài là bước đầu tiên, thế hệ da robot tiếp theo đang hướng tới một mục tiêu tham vọng hơn là khiến robot có khả năng cảm nhận thế giới thông qua chính bề mặt cơ thể.

Tại Tô Châu, các doanh nghiệp công nghệ đang phát triển những cảm biến áp suất dạng màng mỏng, có độ nhạy cao và có thể phủ lên các bề mặt linh hoạt. Những cảm biến này hoạt động giống một hệ thống thần kinh nhân tạo, giúp robot nhận biết lực tác động lên bàn tay hoặc các bộ phận khác và điều chỉnh chuyển động tương ứng.

Đây là yếu tố đặc biệt quan trọng khi robot rời khỏi môi trường công nghiệp. Trong nhà máy, một robot có thể dùng lực lớn để vặn ốc hoặc nâng vật nặng. Nhưng trong căn nhà, nó phải biết khi nào cần giảm lực để không làm vỡ đồ vật hoặc gây thương tích cho con người.

Một robot có bàn tay được phủ cảm biến áp suất có thể phân biệt giữa việc nắm một vật cứng và chạm vào một vật dễ vỡ. Nhờ đó, những thao tác tưởng đơn giản như cầm một quả trứng sống trở thành bài toán mà robot có thể xử lý chính xác hơn.

Xa hơn nữa, các nhà nghiên cứu đang tìm cách bổ sung khả năng tạo nhiệt vào lớp da điện tử. Đây không chỉ là vấn đề kĩ thuật mà còn liên quan trực tiếp đến cách con người cảm nhận robot. Một bàn tay robot bằng kim loại hoặc nhựa lạnh có thể lập tức nhắc người dùng rằng họ đang tiếp xúc với một cỗ máy. Ngược lại, một bề mặt có nhiệt độ gần với cơ thể người có thể khiến cái bắt tay hoặc tiếp xúc trở nên tự nhiên hơn.

Sự kết hợp giữa vật liệu mềm, cảm biến, khả năng gia nhiệt và các hệ thống điều khiển đang biến “da robot” từ một lớp vỏ bảo vệ thành một bộ phận chức năng của robot. Nó vừa che chắn phần cứng, vừa giúp máy móc cảm nhận môi trường và tạo ra tương tác gần gũi hơn với con người.

Điểm đáng chú ý nhất tại Trung Quốc lúc này là công nghệ đang dịch chuyển từ nguyên mẫu sang sản xuất hàng loạt. Khi các nhà máy có thể sản xuất da robot với quy mô lớn, chi phí sẽ giảm, thiết kế được chuẩn hóa và việc thay thế, bảo trì cũng trở nên dễ dàng hơn.

Nếu robot hình người là “cơ thể” của một thế hệ máy móc mới, thì da robot có thể trở thành lớp kết nối giữa cơ thể cơ khí ấy với thế giới con người. Và khi lớp da đó ngày càng mềm, biết cảm nhận và thậm chí có hơi ấm, ranh giới giữa một cỗ máy công nghiệp và một robot có khả năng sống cùng con người sẽ ngày càng trở nên khó nhận biết.