Robot Argus hai mươi chân mang thiết kế toán học hứa hẹn làm thay đổi hoàn toàn ngành máy móc

Robot Argus hai mươi chân mang thiết kế toán học hứa hẹn làm thay đổi hoàn toàn ngành máy móc

Thứ 2, 01/06/2026 12:00
Được phát triển bởi các chuyên gia đại học Duke, nguyên mẫu cỗ máy hình cầu này vận hành dựa trên nguyên lý đẳng hướng động thay vì bắt chước đặc tính sinh học, qua đó mở ra một kỷ nguyên mới cho lĩnh vực chế tạo robot toàn cầu.

Ngành chế tạo robot từ lâu đã tìm kiếm nguồn cảm hứng từ thế giới tự nhiên để định hình thiết kế và chuyển động cho các cỗ máy. Những thiết bị hình người cố gắng mô phỏng tứ chi của chúng ta, các cỗ máy bốn chân vay mượn cấu trúc từ chó và ngựa, trong khi những máy thu thập thông tin siêu nhỏ lại lấy ý tưởng từ hệ thống di chuyển của côn trùng.

Mặc dù cách tiếp cận này đã mang lại những cỗ máy vô cùng ấn tượng như các sản phẩm tối tân từ Boston Dynamics hay Unitree, nó vẫn chứa đựng một sự thiên vị nhất định. Các kỹ sư thường bắt đầu quy trình bằng cách xác định xem thiết bị của họ nên giống loài động vật nào để phục vụ tốt nhất cho một mục đích cụ thể.

Tuy nhiên, một nhóm nghiên cứu tại đại học Duke đã dũng cảm đưa ra một góc nhìn hoàn toàn trái ngược. Họ đặt ra giả thuyết rằng liệu cấu trúc lý tưởng nhất có phải là hình thái cho phép cỗ máy hoạt động đồng đều và trơn tru theo mọi hướng hay không. Thành quả của tư duy đột phá này chính là nguyên mẫu Argus, một robot được đặt theo tên của nhân vật sở hữu trăm mắt uy quyền trong thần thoại Hy Lạp.

dsc00253 791x1024
Các nhà nghiên cứu tại đại học Duke đã chế tạo thành công một robot có tên là Argus dựa trên nguyên lý đối xứng toán học thay vì mô phỏng sinh học như các cấu trúc truyền thống.

Cỗ máy kỳ lạ này hoàn toàn không có khuôn mặt, không có mặt trước hay mặt sau được phân định rõ ràng. Nó không di chuyển bằng cách sải bước như con người hay chạy nước kiệu. Thay vào đó, Argus vận hành như một quả cầu gai góc, tự đẩy bản thân về phía trước bằng hai mươi chiếc chân tuyến tính dẫn động bằng cáp, mỗi chân đều được trang bị hệ thống camera độ sâu ở các đầu.

Nghiên cứu sinh tiến sĩ Jiaxun Liu thuộc phòng thí nghiệm robot tổng hợp của đại học Duke, đồng tác giả chính của công trình, chia sẻ rằng việc quan sát Argus di chuyển mang lại một trải nghiệm chưa từng có. Khả năng điều hướng trơn tru giữa các khu vực nhiều cây cối và địa hình gồ ghề, ngay cả khi đối mặt với những va chạm vật lý cực mạnh, đã chứng minh sự ưu việt của thiết kế độc đáo này.

Bí quyết đằng sau hiệu suất vận hành phi thường của Argus nằm ở một khái niệm cốt lõi gọi là tính đẳng hướng động. Nói một cách dễ hiểu, thông số này đo lường mức độ đồng đều mà một robot có thể gia tốc khối tâm của nó theo bất kỳ hướng nào. Nếu điểm tuyệt đối là 1, biểu thị sự đồng đều hoàn hảo, thì hầu hết các robot hiện đại như máy bay không người lái hay robot hình người đều chỉ đạt dưới mức 0,6.

Đáng kinh ngạc, Argus đã chạm ngưỡng xuất sắc với điểm số 0,91. Dù các nhà khoa học hoàn toàn có thể nâng cấp lên cấu trúc 40 chân để đạt điểm số cao hơn nữa, nguyên mẫu hiện tại vẫn là sự lựa chọn mang tính thực tiễn cao nhất nhằm giảm thiểu rủi ro kỹ thuật.

aec1725figurefig1seq1v1page
Cỗ máy Argus ứng dụng khái niệm đẳng hướng động, cho phép nó đạt điểm số 0,91 trong khả năng gia tốc, đẩy và phục hồi đồng đều theo mọi hướng.

Theo ông Boyuan Chen, giám đốc phòng thí nghiệm robot tổng hợp của đại học Duke, khi cỗ máy có khả năng gia tốc hoàn hảo theo mọi hướng, ranh giới giữa tiến và lùi, trái và phải sẽ hoàn toàn bị xóa nhòa. Để đạt được hình dáng tối ưu đó, nhóm nghiên cứu đã phải miệt mài chạy hơn 1.500 cấu hình mô phỏng máy tính khác nhau.

Cấu trúc vật lý chiến thắng được tạo ra bằng cách sắp xếp hai mươi chân quanh một khung trung tâm mang hình dáng của một khối đa diện đều có mười hai mặt. Hình thái này cho phép các chân tỏa ra bên ngoài từ lõi, tương tự như những chiếc gai của một con nhím biển.

Trong quá trình tiến hành các bài kiểm tra thực địa, Argus đã dễ dàng lăn qua hàng loạt địa hình phức tạp như đường bê tông, thảm cỏ, rễ cây, cát lún và các bề mặt trơn trượt. Nó xử lý xuất sắc các chướng ngại vật cao khoảng năm inch và có thể tiếp tục hoạt động bền bỉ ngay cả khi bị vô hiệu hóa tới ba chân.

Đáng nể hơn, cỗ máy vẫn duy trì tốc độ ổn định trong khi chuyên chở một kiện hàng nặng mười pound ở một bên sườn. Nếu bị tác động lực mạnh, nó không bị lật ngã mà sẽ tự động vươn các chân ở phía đối diện để chống đỡ. Thậm chí, trong môi trường giả lập trọng lực yếu như trên Mặt Trăng, Argus có thể tận dụng một số chân để tì vào các bức tường song song và dùng các chân khác để tạo sức đẩy vươn lên trên.

Thiết kế hai mươi chân đa hướng không chỉ tạo ra lợi thế tuyệt đối về mặt di chuyển mà còn giúp cỗ máy tối ưu hóa năng lực quan sát. Hệ thống camera độ sâu liên tục thu thập dữ liệu để xây dựng một bản đồ không gian ba chiều hoàn chỉnh bất chấp tư thế xoay của robot.

Nhờ vậy, Argus có thể dễ dàng thao tác và đẩy một khối lập phương có kích thước một mét trong lúc lăn, một nhiệm vụ vô cùng nan giải đối với các thiết bị bị khóa cố định tầm nhìn ở mặt trước.

sametrail3 1024x576
Dù còn tồn tại một số hạn chế phần cứng như việc quá nhiệt ở hệ thống camera, nguyên mẫu này đã mở ra một hướng đi mang tính cách mạng cho tương lai của ngành tự động hóa máy móc.

Dù gặt hái nhiều thành công ấn tượng, nhóm nghiên cứu cũng thẳng thắn nhìn nhận những giới hạn ở thời điểm hiện tại. Cỗ máy vẫn chưa sẵn sàng để tham gia vào các chiến dịch cứu hộ thảm họa hay thám hiểm không gian sâu. Các thử nghiệm trên thực tế cho thấy tỷ lệ thành công bị sụt giảm so với môi trường giả lập, nguyên nhân chủ yếu đến từ việc hệ thống camera thời gian bay dễ bị quá tải nhiệt và mất đồng bộ dữ liệu.

Thêm vào đó, cấu trúc đa chân cũng kéo theo việc gia tăng số lượng cơ cấu chấp hành, làm tăng trọng lượng và xác suất phát sinh lỗi kỹ thuật.

Tuy nhiên, nhà nghiên cứu sau tiến sĩ Boxi Xia khẳng định rằng sự ra đời của Argus chính là minh chứng rõ ràng nhất cho việc thiết kế dựa trên đối xứng động học không chỉ dừng lại ở một lý thuyết suông.

Khi thế hệ robot tương lai phải rời khỏi không gian an toàn của các phòng thí nghiệm để tiến vào những môi trường khắc nghiệt như mỏ quặng, tòa nhà sụp đổ hay bề mặt của các hành tinh khác, chúng sẽ không có thời gian để tìm hướng nhìn lý tưởng nhất. Ở những khoảnh khắc đó, cỗ máy chỉ đơn thuần là cần hành động. Báo cáo chi tiết về nguyên mẫu này hiện đã được công bố chính thức trên tạp chí khoa học uy tín Science Robotics.

Tham khảo: ZME
Đức Khương

Cùng chuyên mục

Nữ TikToker 16 tuổi ở Ecuador bị sát hại, video đe dọa lan truyền trên mạng

Thứ 3, 27/10/2026 12:42
Leslibeth Anahí García Farías, 16 tuổi, được phát hiện đã tử vong tại Pasaje, Ecuador. Cảnh sát tìm thấy phần đầu của nữ sinh trong một chiếc túi bên ngoài nhà thi đấu, bên cạnh một tờ giấy chứa nội dung đe dọa.

Thi công chức ở Trung Quốc, một vị trí có tỷ lệ chọi 1:6.000 người

Thứ 3, 27/10/2026 12:40
Kỳ thi tuyển công chức quốc gia Trung Quốc năm 2027 ghi nhận hơn 3 triệu ứng viên vượt qua vòng xét tuyển, giảm lần đầu tiên sau gần 7 năm.

Harry Kane chấm dứt 25 năm 'cơn khát' Quả bóng vàng của bóng đá Anh

Thứ 3, 27/10/2026 12:30
25 năm sau Michael Owen, bóng đá Anh cuối cùng cũng có thêm một chủ nhân Quả bóng vàng. Chiến thắng của Harry Kane không chỉ khép lại khoảng trống kéo dài từ năm 2001, mà còn đánh dấu thời điểm tiền đạo người Anh được nhìn nhận ở vị thế cao nhất của bóng đá thế giới.

Cảnh báo sốt xuất huyết gây nguy kịch ở người trẻ: 13 ngày cứu sống nam thanh niên 23 tuổi suy hô hấp, phải chạy ECMO

Thứ 3, 27/10/2026 12:28
Sau 5 ngày sốt cao, đau tức bụng và rối loạn tiêu hóa, nam thanh niên 23 tuổi rơi vào tình trạng sốc, suy hô hấp nguy kịch. 

Công an xác minh loạt giao dịch chuyển khoản từ 18 triệu, 40 triệu, 53 triệu, 350 triệu, 1 tỷ đồng... của các trường hợp sau

Thứ 3, 27/10/2026 12:00
Công an tại nhiều địa phương đã hỗ trợ xác minh, giúp người dân nhận lại các khoản tiền chuyển nhầm từ 18 triệu đồng đến 1 tỷ đồng.
     
Nổi bật trong ngày

Sân vườn có 6 thứ này, đừng trách vì sao rắn hay tìm đến

Thứ 2, 26/10/2026 05:00
Những góc vườn tưởng chừng vô hại có thể trở thành nơi trú ẩn, kiếm ăn lý tưởng của rắn. Đáng nói, nhiều gia đình vẫn vô tình tạo ra môi trường thu hút chúng.

BYD chốt ra mắt siêu sedan trong vài ngày nữa: Cửa mở ngược như Rolls-Royce, dài đến 5,5 m, giá không rẻ

Thứ 2, 26/10/2026 05:25
Mẫu sedan hạng sang “Project HU” của BYD với mức giá được truyền thông Trung Quốc ước tính trên 2 triệu RMB, được cho là sẽ ra mắt tại Dubai (UAE) vào khoảng ngày 5/11.

Carrick thản nhiên trước nguy cơ sa thải: "Tôi không biết tương lai ra sao, nhưng tôi luôn làm điều tốt nhất cho MU"

Thứ 2, 26/10/2026 08:06
Michael Carrick mờ mịt tương lai tại Manchester United sau thảm bại trước Bournemouth.

Cựu sao Arsenal kể lại giây phút bị chó cắn kinh hoàng, may sống sót nhờ chó cưng "chịu đòn" cứu chủ

Thứ 2, 26/10/2026 08:10
Cựu ngôi sao Ngoại hạng Anh khâu 50 mũi sau khi bị chó dữ cắn xé.

Người khởi xướng Gánh Mưu Sinh: “Chọn đứng trong bóng râm, để ai cũng có thể là một phần của Gánh Mưu Sinh” 

Thứ 2, 26/10/2026 08:21
Những ngày giữa tháng Mười, trên màn hình điện thoại của hàng vạn người bỗng xuất hiện một bản đồ check-in mang tên "Gánh Mưu Sinh".