Cánh tay robot có thể se chỉ luồn kim, thêu lụa

Công ty khởi nghiệp AGILINK của Trung Quốc vừa giới thiệu cánh tay robot OmniHand 3 Ultra, có khả năng thực hiện các kỹ thuật thêu cơ bản bằng chỉ tơ. Trong buổi trình diễn, cánh tay robot đã thể hiện quy trình tách một sợi chỉ tơ thành 16 sợi nhỏ hơn, xỏ chỉ vào kim, căng vải lên khung thêu và thực hiện các mũi khâu ban đầu.

Đặc biệt, cánh tay robot này sử dụng các chuyển động ngón tay phối hợp để duy trì lực căng cần thiết trong quá trình tách và xử lý các sợi chỉ mỏng manh. Buổi trình diễn không chỉ cho thấy khả năng của công nghệ robot mà còn nêu bật những thách thức trong việc thao tác chính xác với các vật liệu mỏng và dẻo.

Nghệ thuật thêu lụa bậc thầy

AGILINK, công ty con của tập đoàn robot AgiBot, đã trình diễn cánh tay robot có thể thực hiện các kỹ thuật thêu truyền thống ở Tô Châu. Buổi trình diễn cho thấy khả năng của robot trong việc tách sợi tơ, xỏ kim, căng vải trên khung thêu, xoắn chỉ và tạo ra các mũi thêu tinh xảo.

Nghệ thuật thêu Tô Châu yêu cầu sự khéo léo tuyệt đối khi làm việc với lụa, một loại vải dễ bị co và thay đổi hình dạng chỉ với những thay đổi nhỏ về lực tác dụng. Trong buổi trình diễn, nghệ nhân thêu Fu Xianghong đã hướng dẫn robot cách thao tác với chất liệu, trong đó một trong những bước quan trọng là tách sợi tơ chính thành 16 sợi nhỏ hơn. Robot sử dụng một ngón tay để tách các sợi trong khi các ngón tay khác giữ căng sợi, đồng thời phải đảm bảo các đầu ngón tay tiếp xúc với sợi tơ để cho phép sợi chỉ xoay tròn trong quá trình xoắn.

Việc xỏ kim và khâu đòi hỏi sự kiểm soát chính xác về vị trí, lực và sự phối hợp của các ngón tay. “Lụa không có hình dạng cố định. Lực của các ngón tay quyết định hình dạng của nó. Điều này tạo ra thách thức cho cả phần cứng và khả năng điều khiển”, công ty cho biết trong đoạn video đăng tải.

Được biết, cánh tay robot có 21 khớp hoạt động và cảm biến thị giác - xúc giác ở mỗi đầu ngón tay có thể đọc sự tiếp xúc từ sự biến dạng bề mặt, từ đó giải quyết thách thức trên lụa.

AGILINK cho biết quá trình huấn luyện robot kết hợp dữ liệu điều khiển từ xa với học tăng cường. Trong nhiệm vụ cuối cùng, robot thực hiện một chuyển động liên tục bao gồm xoắn và nhặt sợi chỉ. Do sợi chỉ rơi xuống ở vị trí khác nhau mỗi lần, nhiệm vụ này yêu cầu robot phải thích ứng với các chuyển động của mình thay vì tuân theo một trình tự cố định.

Công nghệ cảm ứng và xúc giác trên bàn tay

OmniHand 3 Ultra có kích thước tương đương với bàn tay người và nặng 1,9 pound (630 gram). Sản phẩm này sử dụng kiến trúc truyền động trực tiếp, trong đó các động cơ được kết nối trực tiếp với các khớp, loại bỏ sự cần thiết của dây chằng hay cơ cấu truyền động trung gian.

Theo AGILINK, bàn tay robot này có khả năng giữ vững trọng lượng lên đến 6,6 pound (3 kg) và nâng tối đa 17,6 pound (8 kg). Thời gian mở và đóng của bàn tay chỉ khoảng 0,3 giây, với độ chính xác vị trí lặp lại đạt khoảng 0,008 inch (0,2 milimét).

Đặc biệt, mỗi đầu ngón tay được trang bị cảm biến dựa trên thị giác, cho phép phát hiện những thay đổi nhỏ về biến dạng bề mặt tiếp xúc, với khả năng đo lực trong không gian ba chiều và phát hiện biến dạng nhỏ đến 0,08 milimét. Lòng bàn tay cũng tích hợp một cảm biến tiếp xúc với 300 điểm.

Sự kết hợp giữa thiết kế cơ khí tinh vi, cảm biến xúc giác nhạy bén và phần mềm điều khiển thông minh giúp OmniHand 3 Ultra có khả năng thao tác với các vật liệu khó khăn, như lụa, mà các bộ kẹp robot truyền thống khó có thể xử lý. AGILINK đã chứng minh khả năng của bàn tay này thông qua màn trình diễn thêu, cho thấy nó có thể thực hiện các nhiệm vụ đòi hỏi sự điều chỉnh liên tục về lực và vị trí ngón tay.

Trong khi đó, các công ty khác cũng đang phát triển những cánh tay robot khéo léo với các ưu tiên thiết kế khác nhau. Điển hình là cánh tay robot Linker Hand L30 Pro của LinkerBot, sử dụng năm ngón tay điều khiển bằng gân, được thiết kế để đạt tốc độ và độ chính xác cao trong chuyển động lặp lại. Boston Dynamics đã áp dụng một cách tiếp cận khác với cánh tay Atlas mới nhất của mình, sử dụng bốn ngón tay và tập trung vào các ứng dụng công nghiệp như điều khiển máy khoan và dụng cụ hàn.

Sự phát triển của các công nghệ robot này hứa hẹn sẽ mở ra nhiều cơ hội mới trong lĩnh vực tự động hóa và sản xuất.