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
Nhận định phiên giao dịch ngày 07/7: VN Index đứng trước thử thách lớn tại vùng 1.400 điểm

Nhận định phiên giao dịch ngày 07/7: VN Index đứng trước thử thách lớn tại vùng 1.400 điểm

VN Index tiếp tục giữ đà tăng trong phiên cuối tuần qua nhờ lực đẩy từ nhóm cổ phiếu trụ và thị trường đang tiến gần vùng kháng cự quan trọng. Trong bối cảnh này, phiên giao dịch ngày 7/7 được dự báo sẽ đối mặt với áp lực rung lắc ngắn hạn, buộc nhà đầu tư cần cẩn trọng trong chiến lược mua bán, đặc biệt với các nhóm cổ phiếu đầu cơ và những mã đã tăng nóng.
Petrovietnam vững đà tăng trưởng, sẵn sàng bứt phá

Petrovietnam vững đà tăng trưởng, sẵn sàng bứt phá

Trong bối cảnh giá năng lượng biến động và địa chính trị phức tạp, Petrovietnam duy trì sản xuất an toàn, bảo đảm chuỗi cung ứng và giữ vững vai trò trụ cột ngân sách quốc gia. Thành công này đến từ quản trị linh hoạt, đẩy nhanh khai thác mỏ mới, tái khởi động hợp đồng dầu khí và tăng tốc đầu tư hạ tầng khí – điện. Bước vào nửa cuối 2025, Tập đoàn gia tốc thăm dò, hoàn thiện chuỗi LNG – hydrogen, mở rộng dịch vụ năng lượng xanh, hướng tới tăng trưởng bền vững và bứt phá mạnh mẽ.
[E-Magazine] Điện thoại rất “thông minh”, còn bạn thì sao?

[E-Magazine] Điện thoại rất “thông minh”, còn bạn thì sao?

Giữa nhịp sống hối hả, hình ảnh một bạn trẻ ngồi ở quán cà phê nhỏ, vừa học online, vừa gọi xe, thanh toán cà phê bằng một cú chạm trên màn hình không còn xa lạ. Chiếc điện thoại thông minh giờ không chỉ là vật dụng cá nhân, mà là người bạn đồng hành, là “chiếc chìa khóa” mở ra thế giới kỹ thuật số đa chiều.
T&T Group xây dựng hệ sinh thái đa ngành thúc đẩy kinh tế TP.HCM và cả nước

T&T Group xây dựng hệ sinh thái đa ngành thúc đẩy kinh tế TP.HCM và cả nước

Doanh nhân Đỗ Quang Hiển, Nhà sáng lập, Chủ tịch Điều hành Tập đoàn T&T Group khẳng định Tập đoàn đặt mục tiêu xây dựng một hệ sinh thái đa ngành, đa phương thức, đóng góp vào sự phát triển kinh tế của TP.HCM và cả nước.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 7/7/2025: Tuổi Sửu tinh thần hăng hái, tuổi Mùi bị kẻ xấu hãm hại

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 7/7/2025: Tuổi Sửu tinh thần hăng hái, tuổi Mùi bị kẻ xấu hãm hại

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 7/7/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
VietChain Talents 2025: bùng nổ tài năng blockchain Việt

VietChain Talents 2025: bùng nổ tài năng blockchain Việt

Cuộc thi “Tìm kiếm Tài năng Blockchain Việt Nam: VietChain Talents 2025” - sân chơi lớn nhất từ trước đến nay dành cho cộng đồng blockchain tại Việt Nam đã chính thức khép lại vòng nhận bài với 138 bài thi hợp lệ, được chọn lọc từ 320 ý tưởng và 220 đội đăng ký trên toàn quốc.
Việt Nam luôn coi trọng và nỗ lực thực hiện các cam kết quốc tế về quyền con người

Việt Nam luôn coi trọng và nỗ lực thực hiện các cam kết quốc tế về quyền con người

Trong các ngày từ 7 - 8/7, Đoàn Việt Nam với đại diện của 9 cơ quan gồm Tòa án nhân dân tối cao, Viện kiểm sát nhân dân tối cao, Bộ Tư pháp, Bộ Ngoại giao, Bộ Công an, Bộ Nội vụ, Bộ Văn hóa, Thể thao và Du lịch, Bộ Dân tộc và Tôn giáo, Văn phòng Chính phủ, do Thứ trưởng Bộ Tư pháp Nguyễn Thanh Tịnh làm Trưởng đoàn sẽ tham dự Phiên đối thoại về Báo cáo quốc gia thực thi Công ước quốc tế về các quyền dân sự và chính trị (Công ước ICCPR) tại Phiên họp thứ 144 của Ủy ban Nhân quyền Liên hợp quốc tại Geneve, Thụy Sỹ. Thứ trưởng Bộ Tư pháp Nguyễn Thanh Tịnh đã thông tin về sự kiện quan trọng này.
6 tháng đầu năm: Ngành chế biến chế tạo tăng 11,1%

6 tháng đầu năm: Ngành chế biến chế tạo tăng 11,1%

Sản xuất công nghiệp trong quý II/2025 tiếp tục tăng trưởng tích cực, chỉ số sản xuất công nghiệp ước tăng 10,3% so với cùng kỳ năm trước, trong đó công nghiệp chế biến, chế tạo tăng 12,3%.
Cổng IoT thông minh: Giải pháp kết nối dữ liệu mạnh mẽ cho tự động hóa hiện đại

Cổng IoT thông minh: Giải pháp kết nối dữ liệu mạnh mẽ cho tự động hóa hiện đại

Trong thời đại mà dữ liệu là yếu tố then chốt thúc đẩy hiệu quả vận hành và ra quyết định, các thiết bị trung gian như cổng IoT đóng vai trò quan trọng trong việc kết nối hệ thống vật lý với nền tảng số. Một trong những giải pháp nổi bật hiện nay là MSA FieldServer, dòng cổng IoT thông minh giúp cầu nối hiệu quả giữa các hệ thống tự động hóa tòa nhà, công nghiệp và nền tảng đám mây.
Đẩy mạnh phòng, chống bạo lực gia đình bằng truyền thông số

Đẩy mạnh phòng, chống bạo lực gia đình bằng truyền thông số

Với những bước tiến quan trọng trong xây dựng pháp luật, đẩy mạnh tuyên truyền và hỗ trợ nạn nhân, công tác phòng, chống bạo lực gia đình ở Việt Nam đang ngày càng đạt được hiệu quả rõ rệt. Tuy nhiên, tình hình bạo lực vẫn còn diễn biến phức tạp, đòi hỏi truyền thông phải tiếp tục phát huy vai trò là “chìa khóa” thay đổi nhận thức và thúc đẩy hành động trong cộng đồng.
Quảng cáo
moxa