ETH Zurich tiết lộ robot Helios bốn tay để làm việc trên Trạm Vũ trụ

Mở đầu

Các sinh viên Đại học ETH Zurich đã phát triển Helios, một robot bốn tay được lấy cảm hứng từ chuyển động của động vật linh trưởng, nhằm xử lý các nhiệm vụ bảo trì và vận chuyển hàng hóa trên các trạm vũ trụ trong tương lai. Nguyên mẫu được một nhóm gồm 10 sinh viên năm nhất thực hiện trong hai học kỳ và dự kiến được trình bày chính thức vào ngày 27 tháng 5 tại Audimax của ETH Zurich trong sự kiện “Fokus-Rollout”. Thay vì tái tạo kiểu di chuyển bằng hai chân như con người, Helios được thiết kế cho môi trường vi trọng lực, nơi chân và bánh xe truyền thống kém hiệu quả. Robot giải quyết một thách thức về chi phí: thời gian của phi hành gia dành cho bảo trì thường nhật được ước tính 140.000 USD mỗi người, và nhóm cho rằng Helios có thể đảm nhận khoảng 35% các nhiệm vụ dọn dẹp như vậy, giúp phi hành gia tập trung hơn vào nghiên cứu khoa học.

Thiết kế và Tính năng Kỹ thuật

Helios có bốn cánh tay thay vì cấu hình hai tay, hai chân thông thường. Cặp tay ở phía dưới hoạt động như một bộ “tay” bổ sung, trong khi các cánh tay phía trên thực hiện các công việc chính xác hơn. Thiết kế này cho phép robot vừa kẹp, vừa kéo để tự di chuyển qua các khoang của trạm, đồng thời vừa cố định vào tường cùng lúc.

Robot sử dụng hệ thống kiểu gân với cáp và cuộn cáp, trong đó động cơ được đặt gần vai. Kiến trúc này giúp giảm khối lượng các bộ phận chuyển động trong khi vẫn cải thiện độ khéo léo và tính linh hoạt—những yếu tố quan trọng để vận hành trong không gian không trọng lượng và môi trường chật hẹp.

Thiết kế được rút ra từ cách động vật linh trưởng di chuyển qua cây cối: một mô hình chuyển động mà các nhà nghiên cứu xác định là hiệu quả hơn để điều hướng trong không gian kín và không trọng lượng so với cách đi bằng hai chân hoặc dùng bánh xe.

Mục đích và Lý do về Chi phí

Mục tiêu dài hạn là chuyển giao các công việc “dọn dẹp” thường nhật—bao gồm vệ sinh, sửa chữa và thay đổi vị trí hàng hóa—khỏi phi hành gia. Việc này sẽ cho phép đội bay trong không gian dành nhiều thời gian hơn cho các hoạt động nghiên cứu khoa học, bao gồm nghiên cứu ung thư và in ấn cơ quan.

Nhóm ước tính thời gian của phi hành gia dành cho bảo trì thường nhật có chi phí xấp xỉ 140.000 USD mỗi người. Bằng cách đề xuất robot có thể đảm nhiệm khoảng 35% các nhiệm vụ dọn dẹp như vậy, ORBIT Robotics định vị hướng tiếp cận này là tiết kiệm chi phí.

Phát triển và Trình bày

Helios được xây dựng và thiết kế như một dự án “focus project” dành cho sinh viên bởi nhóm gồm 10 sinh viên năm nhất trong hai học kỳ. Robot sẽ được giới thiệu chính thức vào ngày 27 tháng 5 tại Audimax của ETH Zurich trong sự kiện “Fokus-Rollout” của trường.

ORBIT Robotics, dự án đặt tại Zurich đứng sau Helios, dựa thiết kế trên khả năng “leo” của robot xuyên qua các hành lang của trạm theo kiểu giống linh trưởng, sử dụng các tay bổ sung để bám vào ray và tường trong khi các cánh tay phía trên thực hiện nhiệm vụ.

Kế hoạch Tương lai

Dù Helios hiện đang được trưng bày như một nguyên mẫu đã thử nghiệm trên Trái Đất, nó đã được đề xuất như một robot dành cho một chuyến phóng không gian trong tương lai nhằm chứng minh khả năng hoạt động của mình trong quỹ đạo.