Bộ khung xương cơ học: Bước tiến đột phá từ khoa học viễn tưởng đến hiện thực

 Bộ khung xương cơ học: Bước tiến đột phá từ khoa học viễn tưởng đến hiện thực

Cảm biến sẽ thu nhận tín hiệu từ não bộ và ra lệnh cho động cơ hoạt động

Bộ khung xương cơ học, hay còn gọi là exoskeleton, từng là một giấc mơ xa vời chỉ xuất hiện trong những thước phim khoa học viễn tưởng hay những trò chơi điện tử đầy hấp dẫn. Tuy nhiên, với sự phát triển vượt bậc của khoa học kỹ thuật, ngày nay exoskeleton đã trở thành hiện thực và hứa hẹn mang đến những ứng dụng to lớn, mở ra những tiềm năng to lớn trong nhiều lĩnh vực khác nhau.

Hãy cùng TechGenVN tìm hiểu tiềm năng ứng dụng của thiết bị này nhé !

Một bộ khung xương cơ học thường gồm 3 bộ phận chính là pin, cảm biến và động cơ

Cấu tạo và hoạt động

Một bộ khung xương cơ học thông thường bao gồm ba bộ phận chính:

  • Pin: Cung cấp năng lượng cho hệ thống hoạt động, đảm bảo sự di chuyển linh hoạt và hiệu quả.
  • Cảm biến: Giống như những bộ não thu nhỏ, cảm biến có vai trò thu thập thông tin về chuyển động của cơ thể người sử dụng, giúp exoskeleton hoạt động một cách chính xác và hiệu quả.
  • Cánh tay trang bị động cơ: Là “cơ bắp nhân tạo”, cánh tay trang bị động cơ sẽ hỗ trợ chuyển động của người sử dụng, giúp họ nâng vác vật nặng, di chuyển quãng đường xa hơn và thực hiện các công việc đòi hỏi sức mạnh cao mà không cảm thấy mệt mỏi.
Cảm biến sẽ thu nhận tín hiệu từ não bộ và ra lệnh cho động cơ hoạt động

Khi người sử dụng cử động, các cơ sẽ sinh ra tín hiệu điện hoặc từ não bộ. Các cảm biến tinh vi trên bộ khung xương sẽ thu nhận những tín hiệu này và truyền đến bộ xử lý trung tâm. Dựa trên thông tin thu thập được, bộ xử lý sẽ ra lệnh cho các cánh tay trang bị động cơ hoạt động, hỗ trợ chuyển động của người sử dụng một cách chính xác và hiệu quả. Nhờ vậy, người sử dụng có thể di chuyển trong thời gian dài với quãng đường xa hơn, thậm chí có thể nâng được những vật nặng mà bình thường không thể.

Exoskeletons (khung xương cơ học) hỗ trợ bệnh nhân trong vật lý trị liệu

Lĩnh vực ứng dụng rộng rãi

Bộ khung xương cơ học sở hữu tiềm năng ứng dụng to lớn trong nhiều lĩnh vực, mang đến những lợi ích thiết thực và góp phần cải thiện chất lượng cuộc sống con người:

  • Lĩnh vực quân sự: Giúp binh lính mang vác được nhiều vũ khí và trang bị hơn, di chuyển nhanh hơn và hiệu quả hơn trong chiến trường, nâng cao khả năng chiến đấu và bảo vệ tổ quốc.
  • Lĩnh vực xây dựng: Hỗ trợ công nhân nâng vác vật liệu nặng một cách dễ dàng và an toàn hơn, giảm nguy cơ chấn thương, tăng năng suất lao động và góp phần hoàn thành công trình nhanh chóng, tiết kiệm chi phí.
  • Lĩnh vực công nghiệp: Giúp công nhân thực hiện các công việc đòi hỏi sức mạnh và độ chính xác cao trong thời gian dài, đặc biệt là trong môi trường làm việc nguy hiểm hoặc khắc nghiệt, đảm bảo an toàn lao động và nâng cao hiệu quả sản xuất.
  • Lĩnh vực y tế: Mang đến hy vọng cho những người bị liệt hoặc gặp tổn thương cơ bắp và khớp, giúp họ có khả năng đi lại và cử động các chi một cách tự nhiên, hỗ trợ phục hồi chức năng sau tai nạn hoặc đột quỵ, cải thiện chất lượng cuộc sống và góp phần giảm tải cho gánh nặng y tế.
Exoskeletons (khung xương cơ học) giúp binh linh tăng cường khả năng chiến đấu

Ngoài ra, còn có những biến thể của bộ khung xương cơ học được thiết kế để hỗ trợ tăng lực cánh tay hoặc chân, giúp đi bộ đường dài, hỗ trợ cho công nhân có nhu cầu sử dụng cánh tay nhiều hơn bình thường, hay giúp giảm các chấn thương về cột sống khi phải bê vác nặng, đáp ứng nhu cầu đa dạng trong nhiều lĩnh vực khác nhau.

Khung xương cơ học có nhiều ứng dụng trong thực tế

Lợi ích thiết thực

Bộ khung xương cơ học mang lại nhiều lợi ích thiết thực, góp phần cải thiện chất lượng cuộc sống con người và thúc đẩy sự phát triển của nhiều ngành công nghiệp:

  • Tăng cường sức mạnh và khả năng chịu đựng: Giúp người sử dụng nâng vác vật nặng hơn, di chuyển quãng đường xa hơn và hoạt động trong thời gian dài hơn mà không cảm thấy mệt mỏi, đặc biệt hữu ích cho những người làm việc trong môi trường đòi hỏi sức mạnh thể chất cao.
  • Giảm nguy cơ chấn thương: Hỗ trợ nâng đỡ cơ bắp và khớp, giúp giảm nguy cơ chấn thương do tai nạn lao động hoặc hoạt động thể chất quá sức, đảm bảo an toàn cho người sử dụng và nâng cao hiệu quả công việc.
  • Cải thiện hiệu suất công việc: Giúp người lao động hoàn thành công việc nhanh hơn, hiệu quả hơn và tiết kiệm sức lực hơn, góp phần nâng cao năng suất lao động và thúc đẩy sự phát triển kinh tế.
  • Hỗ trợ phục hồi chức năng: Mang đến hy vọng cho những người bị liệt hoặc gặp tổn thương cơ bắp và khớp, giúp họ có khả năng đi lại và cử động các chi một cách tự nhiên, hỗ trợ phục hồi chức năng sau tai nạn hoặc đột quỵ, cải thiện chất lượng cuộc sống và góp phần giảm tải cho gánh nặng y tế.
  • Thúc đẩy sự phát triển của khoa học kỹ thuật: Việc nghiên cứu và phát triển bộ khung xương cơ học góp phần thúc đẩy sự phát triển của nhiều ngành khoa học kỹ thuật như vật liệu học, robot học, trí tuệ nhân tạo, v.v., mở ra những hướng nghiên cứu mới và tạo ra những đột phá trong nhiều lĩnh vực khác nhau.
Khung xương cơ học (exoskeletons) cải thiện chất lượng cuộc sống và tăng năng suất lao động

Bộ khung xương cơ học là một phát minh mang tính cách mạng với tiềm năng ứng dụng to lớn trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Với những lợi ích thiết thực mà nó mang lại, exoskeleton hứa hẹn sẽ góp phần cải thiện chất lượng cuộc sống con người, thúc đẩy sự phát triển của khoa học kỹ thuật và mở ra những cơ hội mới cho tương lai.

Bài viết liên quan

Leave a Reply

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *