acecook

Khám phá năng lực mới của những chú chó robot

Kỹ thuật robot
05/05/2023 09:00
Tại Hội nghị quốc tế về Kỹ thuật người máy và Tự động hóa (ICRA) dự kiến diễn ra tại Luân Đôn vào tháng 5/2023, ba bài báo cáo sẽ được trình bày về năng lực mới của những chú chó robot, bao gồm dẫn bóng, bắt bóng và đi thăng bằng trên thanh gỗ mảnh.
aa

Hiện nay, robot đã trở nên dần quen thuộc với đời sống chúng ta khi mà bất cứ ai cũng có thể sở hữu cho mình một chú robot với đủ loại hình dáng và kích thước. Robot chưa cần phải thực hiện các nhiệm vụ quá cao siêu thì cũng đã đủ khiến chúng ta đi từ bất ngờ này tới bất ngờ khác về những khả năng thú vị của chúng.

Chỉ với những hoạt động mô phỏng theo cuộc sống hằng ngày của con người cũng đã có thể mở ra vô số bài toán cho các nhà nghiên cứu phát triển robot. Tại Hội nghị quốc tế về Kỹ thuật người máy và Tự động hóa (ICRA) dự kiến diễn ra tại Luân Đôn vào tháng 5/2023, ba bài báo cáo sẽ được trình bày về năng lực mới của những chú chó robot, bao gồm dẫn bóng, bắt bóng và đi thăng bằng trên thanh gỗ mảnh.

kham pha nang luc moi cua nhung chu cho robot
Hình 1. Bộ ba tài năng sắp được giới thiệu của những chú chó robot.

Dẫn bóng linh hoạt trên nhiều địa hình

Trong những năm trở lại đây, chúng ta chú ý nhiều hơn tới những chú chó robot vô cùng nổi bật đến từ hãng Sony Aibos đã tham gia vào Giải bóng đá robot toàn thế giới (RoboCup). Tuy nhiên, tiềm năng của những cầu thủ robot bốn chân này đã được các nhà khoa học khám phá ra từ cuối những năm 1990 cho đến đầu những năm 2000. Cho đến thời điểm hiện tại, chó robot đã có thể đi lại một cách thuần thục và đây là lúc để nó bắt đầu học hỏi thêm các kỹ năng mới. Trong một báo cáo sắp tới tại Hội nghị ICRA, các nhà nghiên cứu đến từ Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) sẽ trình bày về cách mà họ đã dạy cho chú chó robot của họ dẫn bóng qua một địa hình gồ ghề. Đây thực sự là một kỹ thuật khó ngay cả với những cầu thủ chuyên nghiệp.

kham pha nang luc moi cua nhung chu cho robot
Hình 2. Nhà nghiên cứu từ Đại học MIT và chú chó robot của họ.

Robot được đặt tên DribbleBot này có khả năng chơi bóng trên mọi địa hình từ đơn giản đến phức tạp, như sân cỏ, sân cát mịn hay thậm chí là nền tuyết. Rất nhiều vấn đề có thể được đem ra phân tích chỉ với cử động dẫn bóng sao cho thật thuần thục. Việc đi bóng thành công liên quan đến hướng điều chỉnh các động tác xoay chân sao cho tác dụng các lực một cách hợp lý vào quả bóng trong khi robot đang di chuyển, tự cân bằng cho robot và xác định vị trí thích hợp giữa robot và quả bóng. Giải quyết được các câu hỏi này, robot có thể tiến tới những mục tiêu cao hơn như điểu khiển một số đồ vật mà không chỉ riêng quả bóng nữa.

kham pha nang luc moi cua nhung chu cho robot
Hình 3. Chó robot dẫn bóng trên nền cát.

Khả năng bắt bóng chuẩn xác

Một trong những kỹ năng vô cùng ấn tượng và đầy phức tạp của động vật là kỹ năng săn mồi. Đối với động vật săn mồi, các động tác được thực hiện một cách thuần thục theo bản năng, nhận biết được sự chuyển động của con mồi với với đủ loại kích thước, theo dõi và ước tính quỹ đạo di chuyển của nó. Sau đó, chúng kích hoạt các chi trên cơ thể vào đúng vị trí hợp lý, tấn công đúng thời điểm và gần như chỉ mất vài giây để hoàn thành tất cả những việc trên. Chúng ta hãy liên tưởng đến chuyển động trên toàn bộ cơ thể con mèo khi nó thực hiện săn mồi, bằng cảm quan có thể dễ dàng nhận ra việc kết hợp các chuyển động này là vô cùng phức tạp khi áp dụng trên robot.

Vấn đề quan trọng đầu tiên mà robot phải đối mặt là làm sao để thời gian cho tất cả các cử động là ngắn nhất, đủ để nhận biết, phân tích sự chuyển động của vật thể và phản ứng lại. Để nắm bắt được các chuyển động một cách kịp thời, máy ảnh thông thường khó có thể đáp ứng được khi mà mấu chốt cần chú ý nhất chính là các thời khắc có sự chuyển động của con mồi chứ không phải là các khung hình tĩnh. Giống như mắt người, máy móc có thể hoạt động hiệu quả hơn nếu chúng chỉ xử lý những cảnh quay có sự dịch chuyển thay vì xử lý tất cả dữ liệu trong mọi khoảnh khắc. Từ đây, các nhà nghiên cứu đến từ Đại học Zurich nảy ra ý tưởng thay thế camera thông thường bằng loại camera sự kiện có thể đáp ứng được các điều kiện trên. Bằng cách giảm đáng kể độ trễ khi xử lý tín hiệu nhận được so với camera truyền thống, robot phát hiện, theo dõi và ước tính vị trí của vật thể được ném từ khoảng cách 4 m và thực hiện chuyển động bắt với tốc độ lên đến 15 m/s.

kham pha nang luc moi cua nhung chu cho robot
Hình 4. Chó robot trang bị camera sự kiện và cần trục bắt bóng.

Thao tác bắt bóng của robot đã được thực hiện trong mô phỏng trên máy vi tính và thử nghiệm trong thực tế với chú robot bốn chân có tên ANYmal-C. Tỷ lệ bắt bóng thành công là 83% trong tổng số các thử nghiệm trên. Đây là một con số không hề tệ khi chú robot này mới chỉ là bản thử nghiệm đầu tiên với nhiều bộ phận chưa được tối ưu hóa hoàn toàn.

kham pha nang luc moi cua nhung chu cho robot
Hình 5. Thử nghiệm bắt bóng.

Thăng bằng trên thanh gỗ

Nếu cho rằng giữ cân bằng là một kỹ năng đơn giản với robot khi ngày nay chúng ta có thể dễ dàng trang bị cho robot bộ khung phần cứng chắc chắn, giúp robot di chuyển trên nhiều địa hình phức tạp với độ chính xác cao, thì trên thực tế việc giảm mức độ mất cân bằng và tăng khả năng lấy lại thăng bằng cho robot bốn chân vẫn còn là một câu hỏi khó với các nhà nghiên cứu. Một vấn đề mà hầu hết các robot có chân gặp phải khi giữ thăng bằng là chúng bị hạn chế về cử động ở vị trí của mắt cá chân và bàn chân. Giống như con người khi đứng bằng một chân, các chuyển động liên tục của hệ thống cơ nối từ mắt cá chân tới bàn chân và ngón chân giúp chúng ta có thể cố gắng giữ thăng bằng hết sức cho dù cũng gặp đôi chút khó khăn. Đó là lý do vì sao robot mô phỏng theo hình dáng con người hoặc động vật cũng gặp các khó khăn trong việc đi đứng.

kham pha nang luc moi cua nhung chu cho robot
Hình 6. Thử nghiệm thăng bằng trên thanh gỗ của chó robot.

Trong thử nghiệm trên, chú chó robot thực hiện việc di chuyển thăng bằng trên thanh gỗ với từng bước đi nhỏ. Tuy nhiên, những bước đi nhỏ này không phải là chìa khóa giúp cho nó giữ cân bằng, mấu chốt nằm ở các vòng quay phản lực được gắn trên lưng chú chó. Trong một cử động bước đi, robot nhấc hai chân lên khỏi mặt đất cùng một lúc và hai chân còn lại thì chạm đất. Như vậy, hai chân này là không đủ để giữ cho robot thăng bằng ổn định. Lúc này, một bộ phận mới xuất hiện với tên gọi là vòng quay phản lực sẽ hoạt động quay lên và quay xuống liên tục để tác dụng một mômen xoắn lên thân robot, độc lập với các chân của robot. Bộ phận này có chức năng tương tự như một chiếc đuôi của các loài động vậy giúp chúng củng cố sự thăng bằng cho bất kỳ chuyển động nào. Các nhà nghiên cứu đang dần cải tiến để vòng quay phản lực này ngày càng gọn nhẹ, tiến tới tích hợp vào nhiều mẫu thiết kế robot có chân, hỗ trợ chúng trong các chuyển động thăng bằng một cách hoàn chỉnh hơn.

Phạm Minh Anh (theo spectrum.ieee.org)

mca
Tin bài khác
Hà Nội đẩy mạnh ứng dụng họp trực tuyến trong phát triển hành chính số

Hà Nội đẩy mạnh ứng dụng họp trực tuyến trong phát triển hành chính số

TP. Hà Nội là một trong những địa phương tiên phong áp dụng công nghệ chuyển đổi số, thay thế hoạt động hành chính truyền thống trong vận hành bộ máy hành chính 2 cấp. Trong đó, áp dụng hình thức họp trực tuyến làm công cụ điều hành chính, triển khai tại 126 phường, xã, các cấp, ngành toàn thành phố.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 28/9/2025: Tuổi Hợi công việc trì trệ, tuổi Ngọ sức khỏe khởi sắc

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 28/9/2025: Tuổi Hợi công việc trì trệ, tuổi Ngọ sức khỏe khởi sắc

Những bí ẩn của khoa học đời sống là "món ăn" tinh thần không thể thiếu trong cuộc sống của con người. Tử vi vòng quay công nghệ xem tử vi 12 con giáp ngày 28/9/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Công bố 20 tiêu chuẩn quốc gia về điện gió ngoài khơi tại Việt Nam

Công bố 20 tiêu chuẩn quốc gia về điện gió ngoài khơi tại Việt Nam

Ngày 26/9/2025, tại Hà Nội, Ủy ban Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng Quốc gia (STAMEQ) trực thuộc Bộ Khoa học và Công nghệ (MOST) phối hợp cùng Văn phòng Dịch vụ Dự án Liên Hợp Quốc (UNOPS) và Quỹ Đối tác Chuyển dịch Năng lượng Đông Nam Á (ETP) đã tổ chức Hội nghị chuyên đề báo cáo kết quả dự án và công bố 20 Tiêu chuẩn quốc gia (TCVN) về điện gió ngoài khơi.
United Cargo mở rộng năng lực số hóa nhờ tích hợp với nền tảng CargoAi

United Cargo mở rộng năng lực số hóa nhờ tích hợp với nền tảng CargoAi

United Cargo vừa công bố thỏa thuận hợp tác chiến lược với CargoAi – nền tảng đặt chỗ kỹ thuật số hàng đầu trong ngành vận tải hàng không, đánh dấu bước tiến quan trọng trong chiến lược chuyển đổi số của nhằm hiện đại hóa hoạt động logistics hàng không.
Việt Nam tiên phong xây dựng khung pháp lý cho trí tuệ nhân tạo với Luật AI

Việt Nam tiên phong xây dựng khung pháp lý cho trí tuệ nhân tạo với Luật AI

Dự kiến Luật Trí tuệ nhân tạo (AI) sẽ được trình Quốc hội cuối năm 2025, đưa Việt Nam trở thành một trong số ít quốc gia có khung pháp lý toàn diện về AI.
Hướng mới cho xuất khẩu gạo Việt: Đa dạng thị trường, nâng cao giá trị

Hướng mới cho xuất khẩu gạo Việt: Đa dạng thị trường, nâng cao giá trị

Công điện 7142 của Bộ Công Thương đặt mục tiêu thúc đẩy sản xuất, xuất khẩu và tiêu thụ trong nước, khuyến khích doanh nghiệp chủ động tạm trữ, duy trì chất lượng, phát triển thương hiệu, qua đó khẳng định vị thế gạo Việt trên thị trường quốc tế.
Dự kiến tổ chức Hội chợ mùa Thu 2025 từ 20/10 - 5/11 tại Trung tâm Triển lãm Việt Nam

Dự kiến tổ chức Hội chợ mùa Thu 2025 từ 20/10 - 5/11 tại Trung tâm Triển lãm Việt Nam

Thủ tướng Chính phủ Phạm Minh Chính vừa ký Công điện số 172/CĐ-TTg ngày 25/9/2025 về việc tổ chức Hội chợ mùa Thu năm 2025. Sự kiện được giao cho Bộ Công Thương chủ trì, phối hợp với các bộ, cơ quan, địa phương, đơn vị liên quan tổ chức.
Tin tức ngân hàng nổi bật tuần qua: MB lọt Top 10 thương hiệu giá trị nhất Việt Nam 2025

Tin tức ngân hàng nổi bật tuần qua: MB lọt Top 10 thương hiệu giá trị nhất Việt Nam 2025

Tuần qua, nhiều ngân hàng đã có những động thái quan trọng nhằm mở rộng dịch vụ và thu hút khách hàng với hàng loạt diễn biến đáng chú ý liên quan đến hoạt động kinh doanh, chiến lược nhân sự như: SHB lan tỏa văn hóa, khơi dậy niềm tự hào dân tộc; MB lọt Top 10 thương hiệu giá trị nhất Việt Nam 2025; TPBank đồng hành cùng hộ kinh doanh trước yêu cầu mới từ Nghị định 70...
Robot lặn tự động thu gom rác biển

Robot lặn tự động thu gom rác biển

Rác thải biển đang là một trong những vấn đề môi trường nghiêm trọng trên toàn thế giới. Trong khuôn khổ dự án SEACLEAR do Liên minh châu Âu tài trợ, nhóm nghiên cứu tại Đại học Kỹ thuật Munich (TUM) vừa phát triển thành công một robot lặn tự động có khả năng phát hiện và thu gom rác dưới biển. Robot sử dụng hệ thống AI để phân tích các vật thể bằng sóng siêu âm và camera nên chúng có thể nhận diện, nhặt và đưa rác lên mặt nước. Công nghệ mới này đã được thử nghiệm lần đầu tiên tại cảng Marseille (Pháp).
VietinBank - Kiến tạo tương lai xanh với chiến lược tín dụng bền vững

VietinBank - Kiến tạo tương lai xanh với chiến lược tín dụng bền vững

Tại lễ trao giải Ngân hàng Việt Nam tiêu biểu 2025, Ngân hàng TMCP Công Thương Việt Nam (VietinBank) vinh dự nhận giải thưởng “Ngân hàng tiêu biểu về Tín dụng Xanh” do Tập đoàn Dữ liệu Quốc tế tại Việt Nam (IDG Việt Nam) trao tặng.
song-gia-tri