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
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 05/11/2025: Tuổi Dần có đường tài lộc, Tuổi Dậu có tinh thần cầu tiến

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 05/11/2025: Tuổi Dần có đường tài lộc, Tuổi Dậu có tinh thần cầu tiến

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 05/11/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Thị trường chứng khoán ngày 4/11: Dòng tiền trở lại mạnh mẽ, VN-Index bật tăng hơn 35 điểm

Thị trường chứng khoán ngày 4/11: Dòng tiền trở lại mạnh mẽ, VN-Index bật tăng hơn 35 điểm

Thị trường chứng khoán Việt Nam khép lại phiên 4/11 với cú đảo chiều ấn tượng: VN-Index từ mức giảm gần 17 điểm buổi sáng đã bật tăng tới 35 điểm khi đóng cửa, đạt gần 1.652 điểm – mức phục hồi mạnh nhất trong vòng một tháng.
VinFast ra mắt hai mẫu xe máy điện giá rẻ ZGoo và Flazz, hướng tới phổ cập di chuyển xanh

VinFast ra mắt hai mẫu xe máy điện giá rẻ ZGoo và Flazz, hướng tới phổ cập di chuyển xanh

VinFast tiếp tục mở rộng danh mục xe điện với hai mẫu hoàn toàn mới - ZGoo và Flazz. Với thiết kế gọn nhẹ, pin LFP an toàn và không cần bằng lái, hai dòng xe hướng đến nhóm khách hàng trẻ, góp phần thúc đẩy xu hướng di chuyển xanh tại Việt Nam.
Khi khoa học công nghệ là động lực tăng trưởng mới của doanh nghiệp

Khi khoa học công nghệ là động lực tăng trưởng mới của doanh nghiệp

Sự chuyển mình của doanh nghiệp Việt Nam trong kỷ nguyên số đang khẳng định một điều: khoa học công nghệ không còn là “công cụ hỗ trợ”, mà là động lực trung tâm cho mọi chiến lược tăng trưởng. Khi doanh nghiệp lấy nghiên cứu, đổi mới sáng tạo làm trục phát triển, họ không chỉ làm ra sản phẩm, mà kiến tạo năng lực cạnh tranh dài hạn. Tuy nhiên, hành trình khai thác trọn vẹn sức mạnh của khoa học - công nghệ vẫn đang có nhiều rào cản lớn.
RE100 và áp lực của doanh nghiệp toàn cầu

RE100 và áp lực của doanh nghiệp toàn cầu

RE100, sáng kiến toàn cầu do The Climate Group (Tổ chức Khí hậu toàn cầu) phối hợp cùng CDP (Carbon Disclosure Project) khởi xướng vào năm 2014 tại Hội nghị thượng đỉnh về khí hậu ở New York, nhằm thúc đẩy các doanh nghiệp lớn trên thế giới chuyển sang sử dụng năng lượng sạch trong hoạt động sản xuất kinh doanh, giảm lượng khí thải carbon, giảm các rủi ro môi trường.
Nhận định phiên giao dịch ngày 4/11: Tìm các cổ phiếu vẫn giữ vững vùng hỗ trợ kỹ thuật quan trọng

Nhận định phiên giao dịch ngày 4/11: Tìm các cổ phiếu vẫn giữ vững vùng hỗ trợ kỹ thuật quan trọng

Trong bối cảnh xu hướng giảm chi phối, các chuyên gia khuyến nghị nhà đầu tư nên tập trung tìm kiếm những cổ phiếu vẫn giữ vững được các vùng hỗ trợ kỹ thuật quan trọng để chuẩn bị cho cơ hội giải ngân khi thị trường cân bằng trở lại.
Bước tiến mới cho sản xuất y tế, điện tử và bán dẫn

Bước tiến mới cho sản xuất y tế, điện tử và bán dẫn

Trong bối cảnh ngành công nghiệp sản xuất đang bước vào giai đoạn tự động hóa sâu rộng, yêu cầu về tốc độ đi kèm với độ chính xác tuyệt đối ngày càng trở nên cấp thiết. Nắm bắt nhu cầu đó, hãng công nghệ đo lường hàng đầu Thụy Sĩ Kistler vừa giới thiệu hệ thống nối tốc độ cao NCFQ 2166A - giải pháp đang chờ cấp bằng sáng chế, được đánh giá là có thể thu hẹp khoảng cách lâu nay giữa năng suất và chất lượng trong sản xuất.
Các doanh nghiệp lớn mang gì đến Hội chợ Mùa Thu 2025?

Các doanh nghiệp lớn mang gì đến Hội chợ Mùa Thu 2025?

Hội chợ Mùa Thu 2025 mang đến không gian kết nối đa chiều giữa con người, sản xuất và kinh doanh, quy tụ hàng nghìn doanh nghiệp với các ngành hàng từ công nghiệp, nông nghiệp đến dịch vụ. Đến nay, hơn 100 biên bản ghi nhớ, thỏa thuận hợp tác được ký kết, cho thấy sức hấp dẫn của một sân chơi mới cho cộng đồng doanh nghiệp Việt.
Bế mạc Hội chợ Mùa Thu 2025: Rút ngắn chương trình và dành ngân sách ủng hộ đồng bào ảnh hưởng bão lũ

Bế mạc Hội chợ Mùa Thu 2025: Rút ngắn chương trình và dành ngân sách ủng hộ đồng bào ảnh hưởng bão lũ

Tối 3/11, tại Trung tâm Hội chợ Triển lãm Quốc gia (VEC), đã diễn ra Lễ Bế mạc Hội chợ Mùa Thu năm 2025 (Hội chợ Mùa Thu lần thứ I). Lễ Bế mạc được thực hiện ngắn gọn, nhưng trang trong, với sự tham dự của Thủ tướng Phạm Minh Chính và các lãnh đạo Đảng, Nhà nước, cùng lãnh đạo các Bộ ban ngành, địa phương, và hàng nghìn doanh nghiệp đã tham gia Hội chợ thời gian qua.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 04/11/2025: Tuổi Sửu một ngày thành công, Tuổi Thìn không nên quá tự cao

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 04/11/2025: Tuổi Sửu một ngày thành công, Tuổi Thìn không nên quá tự cao

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 04/11/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
song-gia-tri