BigDog là một robot có chân mô phỏng hình thái động vật (cụ thể là loài chó) đến từ Boston Dynamic và được tài trợ bởi DARPA (Defence Advanced Research Projects Agency – tạm dịch: Cục nghiên cứu phòng vệ cấp cao). Mục tiêu của dự án là chế tạo một thiết bị di chuyển không người lái có chân, với ưu thế di chuyển vượt trội trên bề mặt thô, lởm chởm so với các thiết bị sử dụng bánh xe hay bánh xích hiện nay. Một hệ thống như thế sẽ được coi là lý tưởng nếu có khả năng di chuyển đến bất kỳ nơi đâu con người hay động vật có thể đi, trong nhiều giờ và có thể tự mang theo nhiên liệu cũng như đồ đạc liên quan. Bigdog chính là một trong những hệ thống đó.
Nói về thiết kế, Bigdog mang trên mình một hệ thống tương đối hoàn chỉnh với hệ thống cung cấp năng lượng, hệ thống phát động, cảm biến, điều khiển và kết nối. Hệ thống cung cấp năng lượng được làm lạnh bằng nước với động cơ hai kỳ đạt 15 mã lực. Động cơ này kết nối với một máy bơm chất lỏng, cho phép cung cấp dầu lỏng với áp suất cao qua một hệ thống lọc, các đầu chia, bộ tích lũy và các mấu nối để đến các máy phát động (actuator) tại chân robot. Mỗi chân có 4 máy phát động cho các khớp, tương đương với 5 bậc tự do (Degree of freedom). Mỗi máy phát động lại có những cảm biến để nhận biết vị trí và lực tác động lên mỗi khớp.
Sơ lược về cấu tạo của BigDog được thể hiện ở hình dưới.
Có khoảng 50 cám biến trên cơ thể BigDog, thu thập thông tin về trạng thái cơ thể, gia tốc, lực tác động, trạng thái phát động…BigDog cũng có một hệ thống máy tính trên cơ thể nó, cho phép thu thập, xử lý dữ liệu từ các cảm biến để xác định hình thái di chuyển của nó trong không gian và truyền dẫn thông tin với người điều khiển. Hệ thống máy tính này có thể đảm nhiệm chức năng điều khiển ở cả 2 cấp độ : cấp thấp (low level) và cấp cao (high-level). Ở cấp độ thấp, hệ thống sẽ tác động đến vị trí và lực ở từng khớp, còn ở cấp độ cao hệ thống sẽ kết hợp với hành vi hiện tại của chân để điều chỉnh tốc độ, trạng thái và độ cao của cơ thể khi di chuyển. Máy tính cũng sẽ tính toán các tương tác của mặt đất đến sức đẩy, sức ỳ của BigDog.
Nhờ có thiết kế và hệ thống điều khiển như trên, BigDog có thể làm được nhiều cử động hành vi khác nhau như : đứng lên, ngồi xuống , đi kiểu rướn từng chân, phi nước kiệu và nhiều cử động đặc biệt khác với một khả năng giữ thăng bằng đáng kinh ngạc.
BigDog có thể di chuyển trên nhiều bề mặt địa hình khác nhau và mang được khối lượng khoảng 155kg. Nó cũng đã được ghi nhận kỷ lục thế giới cho thiết bị di chuyển có chân với khả năng di chuyển 20.5km mà không cần dừng lại hay tiếp thêm nhiên liệu. Video ở dưới sẽ cho các bạn thấy sự tiến hóa của BigDog qua các thời kỳ chế tạo.
[youtube id=”xqMVg5ixhd0″ width=”620″ height=”360″]
Thời gian gần đây, BigDog đã được trang bị thêm một cánh tay ở đầu, cho phép nó có thể cầm và ném những vật nặng (video ở dưới). Để ném được vật nặng này, BigDog đã sử dụng động lực của toàn cơ thể bằng cách lắc lắc cánh tay qua lại, điều này cũng tương tự như vận dộng viên lắc tay của mình trên không trước khi ném chiếc đĩa đi vậy. Do hiện nay ít robot có khả năng giữ thăng bằng như Bigdog nên nó là lựa chọn tốt nhất để thử nghiệm những hoạt động mạnh như vậy. Với cánh tay này, BigDog có thể được sử dụng để giúp đỡ binh lính nâng những đồ nặng hoặc vận chuyển thiết bị băng qua chiến trường.
[youtube id=”2jvLalY6ubc” width=”620″ height=”360″]
———————————————————————————————————-
Người dịch: Trungmaster5, theo Gizmag
Link gốc: http://www.gizmag.com/bigdog-grabs-lifts-throws-new-arm/26473/
Link trang chủ: http://www.bostondynamics.com/robot_bigdog.html
Link luận văn: http://www.bostondynamics.com/img/BigDog_IFAC_Apr-8-2008.pdf
———————————————————————————————————–
[…] nhiều năm được nghiên cứu và phát triển, robot quân dụng 「BigDog」lần đầu tiên tham gia vào cuộc tâp trận quân sự diễn ra tại Hawaii của […]
[…] Tiến)- gồm có các robot như PETMAN, BigDog (VietFuji đã có bài viết về BigDog tại đây)…, mới đây đã giới thiệu một phiên bản khác của robot chạy nhanh nhất […]