Trong quá trình tự động hóa sản xuất, các hệ thống robot truyền thống thường phát huy hiệu quả cao khi xử lý những vật thể có hình dạng và kích thước ổn định. Tuy nhiên, với các sản phẩm mềm, dễ biến dạng, có bề mặt trơn hoặc hình dạng không đồng nhất, cơ cấu gắp cứng có thể gặp khó khăn trong việc tạo lực giữ phù hợp mà vẫn hạn chế tác động lên sản phẩm. Đây là bài toán đặt ra yêu cầu về những cơ cấu chấp hành linh hoạt hơn, có khả năng thích nghi với nhiều dạng vật thể.
Từ nhu cầu đó, Khoa Vật lý – Vật lý Kỹ thuật, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia TP.HCM nghiên cứu hệ thống robot Delta tích hợp bàn tay mềm sử dụng cơ cấu khí nén. Sự kết hợp này hướng đến khả năng gắp và di chuyển nhanh các vật thể có đặc tính đa dạng, đồng thời giảm tác động cơ học lên đối tượng trong quá trình thao tác.
Robot song song Delta tích hợp tay gắp mềm
Điểm đáng chú ý của hệ thống nằm ở cơ cấu bàn tay mềm. Thay vì sử dụng các ngón gắp cứng với hình dạng cố định, bộ phận tiếp xúc được cấu tạo từ các phần tử màng đàn hồi hoặc dạng “bóng” mềm bố trí quanh vùng tiếp xúc. Khi được cấp khí nén, các phần tử này biến dạng và ôm theo hình dạng của vật thể, tạo diện tích tiếp xúc lớn hơn và phân bố lực đều hơn trên bề mặt. Nhờ đó, cơ cấu có thể giữ vật chắc hơn trong khi hạn chế tập trung lực tại một điểm.
Tay gắp mềm gắp miếng đậu hũ
Khả năng biến dạng của vật liệu mềm giúp bàn tay gắp thích nghi tốt hơn với những vật thể có hình dạng phức tạp, kích thước khác nhau hoặc bề mặt nhạy cảm. Đây là ưu điểm đáng chú ý khi xử lý các loại trái cây, thực phẩm, vật liệu mềm hay những chi tiết có yêu cầu cao về bảo toàn hình dạng và bề mặt. So với cơ cấu gắp cứng, bàn tay mềm cũng có thể giảm mức độ phụ thuộc vào việc định vị vật thể phải hoàn toàn chính xác trước khi thao tác.
Khi được tích hợp với robot Delta, cơ cấu mềm tạo nên sự kết hợp giữa tốc độ và khả năng thích nghi. Robot Delta có cấu trúc phù hợp với các tác vụ gắp – đặt có tần suất cao, trong khi bàn tay mềm đảm nhiệm khả năng tiếp xúc linh hoạt với đối tượng. Sự phối hợp này giúp hệ thống hướng tới yêu cầu vừa thao tác nhanh, vừa xử lý được những sản phẩm mà cơ cấu gắp truyền thống khó đáp ứng.
Thiết kế bàn tay mềm sử dụng khí nén còn có lợi thế về trọng lượng của cơ cấu chấp hành cuối, qua đó phù hợp với các ứng dụng yêu cầu robot chuyển động nhanh. Tùy theo đặc tính vật thể và yêu cầu của từng dây chuyền, cấu trúc phần tiếp xúc có thể được điều chỉnh hoặc mở rộng để phù hợp với nhiều bài toán gắp khác nhau. Khả năng này mở ra hướng ứng dụng trong các dây chuyền đóng gói, phân loại và vận chuyển sản phẩm, đặc biệt ở những công đoạn cần xử lý vật thể mềm, dễ trượt hoặc dễ biến dạng.
Trong lĩnh vực thực phẩm và nông nghiệp, công nghệ có tiềm năng hỗ trợ tự động hóa các công đoạn phân loại, đóng gói và sắp xếp sản phẩm mà vẫn chú trọng đến việc hạn chế biến dạng trong quá trình thao tác. Với điện tử, cơ cấu mềm có thể được nghiên cứu cho các chi tiết có hình dạng hoặc đặc tính bề mặt đa dạng. Trong y sinh, đây cũng là hướng công nghệ có tiềm năng phát triển đối với các tác vụ cần thao tác nhẹ nhàng và thích nghi cao, tùy thuộc yêu cầu cụ thể của từng ứng dụng.
Không chỉ nâng cao khả năng xử lý các vật thể khó gắp, robot Delta tích hợp bàn tay mềm còn cho thấy xu hướng phát triển của tự động hóa hiện đại: robot không chỉ cần nhanh và chính xác mà còn phải có khả năng thích ứng với môi trường và đối tượng thao tác. Khi kết hợp chuyển động tốc độ cao của robot Delta với khả năng biến dạng, phân bố lực và ôm sát vật thể của cơ cấu mềm, hệ thống có thể mở rộng phạm vi tự động hóa sang những sản phẩm trước đây phụ thuộc nhiều vào thao tác thủ công.
Nghiên cứu của Khoa Vật lý – Vật lý Kỹ thuật, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia TP.HCM vì vậy mang ý nghĩa thiết thực trong việc phát triển các giải pháp robot linh hoạt, phù hợp với yêu cầu sản xuất thông minh. Đây cũng là hướng tiếp cận có tiềm năng thúc đẩy ứng dụng Soft Robotics vào các dây chuyền cần tốc độ cao nhưng đồng thời đòi hỏi khả năng xử lý đa dạng và nhẹ nhàng đối với sản phẩm.
📞 Thông tin liên hệ tư vấn
Sàn Giao dịch Công nghệ TP.HCM
👤 Chuyên viên: Trần Ngô Diệu Trang
📱 Điện thoại: 0989 368 985
📧 Email: tndtrang.skhcn@tphcm.gov.vn