HELIOS – robot bốn tay được thiết kế riêng cho môi trường không trọng lực

Vì sao bốn cánh tay hợp lý hơn trong không gian

Trên Trái Đất, robot hình người cần chân để đi trên sàn, leo cầu thang hoặc vượt địa hình gồ ghề. Nhưng trong vi trọng lực, những yêu cầu đó gần như biến mất.

Thách thức chính ở đây là không bị trôi khỏi vị trí làm việc.

Robot nhiều tay giải quyết vấn đề này bằng cách bám vào cấu trúc xung quanh. Ví dụ, nó có thể dùng hai tay giữ chặt khung hoặc tay vịn, trong khi hai tay còn lại thao tác công cụ hoặc thiết bị. Cách tiếp cận này tương tự các hệ thống cánh tay robot chuyên phục vụ sửa chữa và bảo dưỡng vệ tinh ngoài quỹ đạo.

Vì vậy trong lĩnh vực robot vũ trụ, các kỹ sư thường ưu tiên:

• cánh tay thao tác linh hoạt
• cơ chế kẹp và bám
• hệ thống điều khiển chính xác

thay vì tập trung vào khả năng đi bộ như robot trên Trái Đất.

HELIOS vẫn đang ở giai đoạn nguyên mẫu

Hiện tại HELIOS vẫn là một prototype nghiên cứu. Các thông số chi tiết như kích thước, khối lượng, tải trọng nâng hay số bậc tự do của khớp vẫn chưa được công bố rộng rãi trong các báo cáo hiện có.

Dự án chủ yếu đóng vai trò bệ thử nghiệm công nghệ, nhằm khám phá những cách mới để robot di chuyển và làm việc trong môi trường vi trọng lực.

Cuộc đua robot vũ trụ đang nóng lên

Sự xuất hiện của HELIOS diễn ra trong bối cảnh nhiều tổ chức và startup trên thế giới đang đẩy mạnh phát triển robot làm việc ngoài quỹ đạo.

Robonaut 2 của NASA
Năm 2011, NASA đưa Robonaut 2 lên Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS) bằng tàu con thoi Discovery. Đây là robot hình người đầu tiên hoạt động trong không gian, được thiết kế để hỗ trợ phi hành gia và thử nghiệm khả năng thao tác tinh vi trong môi trường quỹ đạo.

Robot phi hành gia PM01 của Trung Quốc
Công ty robot Engine AI của Trung Quốc đang triển khai kế hoạch đưa robot hình người PM01 lên không gian như một phần của chương trình "robot astronaut" nhằm thực hiện các nhiệm vụ nguy hiểm thay cho con người.

Robot bay tự do Joy của Icarus Robotics
Startup Icarus Robotics cũng đang phát triển robot bay tự do mang tên Joy, dự kiến thử nghiệm trên ISS vào đầu năm 2027 để đánh giá khả năng tự điều hướng và hoạt động trong môi trường trạm vũ trụ.

Những dự án này cho thấy một xu hướng rõ ràng: robot đang dần trở thành lực lượng lao động mới trong không gian, thực hiện các công việc như kiểm tra, sửa chữa, lắp ráp và vận chuyển hàng hóa ngoài quỹ đạo.

Ý tưởng lớn phía sau HELIOS

HELIOS phản ánh cách các kỹ sư đang suy nghĩ lại về robot cho môi trường vũ trụ. Thay vì cố gắng sao chép cơ thể con người, thiết kế của nó tập trung vào khả năng thao tác bằng nhiều tay và bám trụ trong vi trọng lực.

Nếu các phiên bản sau vượt qua giai đoạn thử nghiệm, những robot kiểu HELIOS có thể giúp phi hành gia bảo trì tàu vũ trụ, lắp ráp cấu trúc lớn ngoài quỹ đạo hoặc quản lý hàng hóa trên trạm vũ trụ—một bước tiến quan trọng hướng tới môi trường làm việc nơi con người và robot cùng hợp tác trong không gian.