Tại sao ngón tay người máy lại nhiều kiểu dáng

Ngón tay người máy cũng gọi là bộ thao tác đầu chót, là bộ phận chủ yếu của robot. Có nó, người máy mới có thể làm việc, mới có thể chấp hành nhiệm vụ.

Tay người máy không giống như tay người. Tay người máy được nhà thiết kế thiết kế theo công dụng của nó. Nó có nhiều kiểu dáng. Ví dụ:

Trong nhà máy có nhiều robot chủ yếu được dùng để hàn, sơn, và vận chuyển bốc dỡ vật nặng. Cái tay thường để cầm mỏ hàn hoặc vòi phun sơn phải thiết kế thành tay có hai ngón kiểu mỏ chim hoặc càng cua và phần lớn được làm bằng vật liệu kim loại, nhưng xếp dỡ chuyển vận đồ thủy tinh thì dùng ngón kiểu hút làm thành đĩa hút cao su hình cái bát và dùng bơm để hút khí bên trong đĩa, nhằm dán chặt vào thủy tinh và nhấc chuyển đồ theo lực hút.

Tay robot dùng để biểu diễn thì phức tạp hơn nhiều. Chẳng hạn bàn tay để gảy đàn thì phải hệt như tay người, có mấy ngón và có mấy chục cái khớp động. Mỗi sự vận động của khớp đều được vận hành và điều khiển của môtơ nhỏ riêng rẽ.

Cũng có những người máy dùng cho việc nắm cầm những đồ mềm mại, dễ vỡ như trứng gà. Thiết kế bàn tay như vậy không chỉ phải xem xét hình thức bề ngoài mà còn phải xem xét tới vật liệu và bộ cảm biến. Nói chung loại bàn tay này được làm bằng cao su silic hoặc vật liệu đàn hồi khác. Bên trong lắp nhiều bộ cảm biến, như bộ cảm biến lực, bộ cảm biến cảm giác trơn trượt và kết nối với máy tính điều khiển robot, khiến cho ngón tay có thể cầm chắc quả trứng mà lại không bóp vỡ trứng.

Ngón tay người máy dùng cho việc đóng gói hoa quả cũng có nét đặc biệt riêng. Một nhóm nghiên cứu robot của New Zealand đã nghiên cứu chế tạo ra hai loại tay máy loại ba ngón dùng vào việc bao gói mềm cây quả, tương đương với ngón cái, ngón trỏ và ngón giữa của tay người. Một loại là kiểu khí động, xòe và khép ngón theo khí động cây nối giữa các ngón có thể điều chỉnh khoảng cách, trên ngón tay có bọc một lớp đệm mềm để phòng khi tiếp xúc khỏi làm dập quả. Một loại nữa là kiểu khớp cơ điện. Nó có ba ngón tay, có ba khớp nối và một bàn tay. Trong đó, mỗi ngón tay đều có lắp bộ cảm biến lực. Ba ngón tay khởi động bởi ba cái môtơ phục vụ riêng rẽ. Từng ngón tay đều có thể cong lại và thay đổi phương hướng, có 19 độ tự do. Chúng về cơ bản là có chức năng phần lớn của tay người. Loại ngón và bàn tay này được chế tạo bằng vật liệu dẫn điện có ít bọt của chì và than, bề mặt mềm mại mà lại có xúc giác. Bộ cảm biến lắp trên đầu ngón tay sẽ chuyển đổi sự biến hình bọt thành tín hiệu sức nén rồi truyền cho máy tính xử lí, điều khiển lực của ngón tay.

Nhật Bản còn nghiên cứu chế tạo ra một loại tay robot có thể nhận biết kiểu dáng rất tiên tiến. Hình dáng của nó tựa như cái bánh bao, bên trong rất phức tạp. Nó có ngón tay ba khớp nối, có bộ cảm biến dẫn sóng quang và bóng phát quang làm nguồn quang. Sau khi nó sờ mó vào vật thì có thể nhận biết được hình dạng của vật này. Nó dùng để thăm dò các vật chưa biết trong màn đêm.

Ngón tay của người máy thật là phong phú và đa dạng. Người máy có tác dụng nào thì có ngón tay kiểu nấy. Phần lớn ngón tay người máy là không thể khéo léo “vạn năng” như tay người. Nhưng chúng rõ ràng là rất thực dụng.