Mai Nhung
Topaz
Trong các đoạn video được công bố gần đây, Atlas - mẫu robot hình người tiên tiến của Boston Dynamics - đã gây ngạc nhiên cho giới quan sát công nghệ với cách thức đứng dậy từ tư thế nằm hoàn toàn khác biệt so với con người. Thay vì dùng tay chống xuống đất để đẩy cơ thể lên, Atlas thực hiện động tác vặn ngược chân về phía sau để tạo đà. Theo các kỹ sư phát triển, đằng sau chuyển động có phần "kỳ quặc" này là những tính toán kỹ lưỡng về độ an toàn, hiệu quả năng lượng và các giới hạn về cảm biến của máy móc.
Bà Katy Muhlrad, kỹ sư phần mềm cấp cao tại Boston Dynamics, cho biết sự khác biệt căn bản nằm ở cơ chế phản hồi xúc giác. Con người có khả năng đứng dậy một cách tự nhiên, không cần suy nghĩ nhờ hệ thống dây thần kinh cung cấp phản hồi liên tục từ khắp cơ thể, cho phép chúng ta cảm nhận vị trí các chi và bề mặt tiếp xúc. Ngược lại, robot sở hữu số lượng cảm biến hạn chế hơn nhiều và mọi cử động đều phải dựa trên sự tính toán chi tiết từng bước.
Một trong những rủi ro lớn nhất khi robot tự đứng dậy theo cách của con người là khả năng tự gây tổn thương. Bà Muhlrad giải thích rằng robot hoàn toàn có thể vô tình giẫm lên cánh tay của chính mình trong quá trình chống tay đứng dậy, điều mà con người sẽ tránh được theo bản năng tự nhiên. Do đó, để đảm bảo an toàn tuyệt đối cho hệ thống cơ khí đắt tiền, Atlas buộc phải điều chỉnh lại vị trí các chi, cụ thể là vặn ngược chân để đảm bảo không có bất kỳ bộ phận nào cản trở quỹ đạo chuyển động hoặc gây va chạm nội bộ.
Để thực hiện động tác đứng dậy từ tư thế nằm ngửa, Atlas tuân thủ một quy trình lập trình nghiêm ngặt. Trước tiên, robot sẽ nâng chân lên và gập ngược lại phía sau. Giai đoạn này cho phép hệ thống xác nhận hai bàn chân không chạm vào vật cản và đảm bảo mọi cảm biến tại bàn chân đang cung cấp dữ liệu chính xác về mặt phẳng tiếp xúc. Chỉ khi các thông số này được xác thực, robot mới thực hiện cú đẩy mạnh có kiểm soát để tự nâng cơ thể lên, đồng thời xoay đầu về đúng hướng quan sát.
Kỹ thuật này không chỉ giải quyết vấn đề an toàn mà còn tối ưu hóa về mặt năng lượng. Động tác đẩy được thiết kế đặc biệt để robot có thể đứng thẳng dậy đúng trọng tâm ngay lập tức, giúp giảm thiểu năng lượng tiêu thụ so với việc phải điều chỉnh thăng bằng nhiều lần. Vì Atlas thiếu hệ thống cảm biến xúc giác toàn thân như da người, giai đoạn kiểm tra trước khi dùng lực là cực kỳ quan trọng. Nếu hệ thống phát hiện bất kỳ sự bất thường nào trong dữ liệu đầu vào, robot sẽ lập tức dừng quy trình và nằm xuống để tránh rủi ro ngã đổ. Boston Dynamics khẳng định phương pháp này là yếu tố thiết yếu giúp robot duy trì độ tin cậy khi thực hiện các nhiệm vụ lặp đi lặp lại trong môi trường thực tế.
Về mặt thông số kỹ thuật, phiên bản Atlas hiện tại sở hữu chiều cao khoảng 1,5 mét và nặng 89 kg. Robot được thiết kế với 28 bậc tự do (DoF), trang bị hệ thống Lidar và cảm biến hình ảnh nổi tiên tiến để điều hướng không gian, cho phép nó chạy nước rút với tốc độ lên tới 2,5 mét mỗi giây.
Theo kế hoạch, Atlas sẽ bắt đầu hoạt động thử nghiệm tại nhà máy Hyundai Motor Group Metaplant America ở Georgia (Mỹ) vào cuối năm nay. Không chỉ dừng lại ở việc biểu diễn công nghệ, Atlas được chế tạo với mục tiêu có thể di chuyển đến mọi địa hình. Bà Kerri Neelon, người phát ngôn của Boston Dynamics chia sẻ với tạp chí Wired rằng robot này sẽ đảm nhận những công việc vất vả như nâng vật nặng hoặc mang vác hàng hóa tại những vị trí mà con người gặp khó khăn, đánh dấu bước tiến mới trong việc đưa robot hình người vào ứng dụng công nghiệp thực tiễn.
#robothìnhngười
Bài toán về giới hạn cảm biến và rủi ro tự gây hại
Bà Katy Muhlrad, kỹ sư phần mềm cấp cao tại Boston Dynamics, cho biết sự khác biệt căn bản nằm ở cơ chế phản hồi xúc giác. Con người có khả năng đứng dậy một cách tự nhiên, không cần suy nghĩ nhờ hệ thống dây thần kinh cung cấp phản hồi liên tục từ khắp cơ thể, cho phép chúng ta cảm nhận vị trí các chi và bề mặt tiếp xúc. Ngược lại, robot sở hữu số lượng cảm biến hạn chế hơn nhiều và mọi cử động đều phải dựa trên sự tính toán chi tiết từng bước.
Một trong những rủi ro lớn nhất khi robot tự đứng dậy theo cách của con người là khả năng tự gây tổn thương. Bà Muhlrad giải thích rằng robot hoàn toàn có thể vô tình giẫm lên cánh tay của chính mình trong quá trình chống tay đứng dậy, điều mà con người sẽ tránh được theo bản năng tự nhiên. Do đó, để đảm bảo an toàn tuyệt đối cho hệ thống cơ khí đắt tiền, Atlas buộc phải điều chỉnh lại vị trí các chi, cụ thể là vặn ngược chân để đảm bảo không có bất kỳ bộ phận nào cản trở quỹ đạo chuyển động hoặc gây va chạm nội bộ.
Quy trình vận hành tối ưu hóa năng lượng
Để thực hiện động tác đứng dậy từ tư thế nằm ngửa, Atlas tuân thủ một quy trình lập trình nghiêm ngặt. Trước tiên, robot sẽ nâng chân lên và gập ngược lại phía sau. Giai đoạn này cho phép hệ thống xác nhận hai bàn chân không chạm vào vật cản và đảm bảo mọi cảm biến tại bàn chân đang cung cấp dữ liệu chính xác về mặt phẳng tiếp xúc. Chỉ khi các thông số này được xác thực, robot mới thực hiện cú đẩy mạnh có kiểm soát để tự nâng cơ thể lên, đồng thời xoay đầu về đúng hướng quan sát.
Kỹ thuật này không chỉ giải quyết vấn đề an toàn mà còn tối ưu hóa về mặt năng lượng. Động tác đẩy được thiết kế đặc biệt để robot có thể đứng thẳng dậy đúng trọng tâm ngay lập tức, giúp giảm thiểu năng lượng tiêu thụ so với việc phải điều chỉnh thăng bằng nhiều lần. Vì Atlas thiếu hệ thống cảm biến xúc giác toàn thân như da người, giai đoạn kiểm tra trước khi dùng lực là cực kỳ quan trọng. Nếu hệ thống phát hiện bất kỳ sự bất thường nào trong dữ liệu đầu vào, robot sẽ lập tức dừng quy trình và nằm xuống để tránh rủi ro ngã đổ. Boston Dynamics khẳng định phương pháp này là yếu tố thiết yếu giúp robot duy trì độ tin cậy khi thực hiện các nhiệm vụ lặp đi lặp lại trong môi trường thực tế.
Sẵn sàng cho các nhiệm vụ công nghiệp nặng
Về mặt thông số kỹ thuật, phiên bản Atlas hiện tại sở hữu chiều cao khoảng 1,5 mét và nặng 89 kg. Robot được thiết kế với 28 bậc tự do (DoF), trang bị hệ thống Lidar và cảm biến hình ảnh nổi tiên tiến để điều hướng không gian, cho phép nó chạy nước rút với tốc độ lên tới 2,5 mét mỗi giây.
Theo kế hoạch, Atlas sẽ bắt đầu hoạt động thử nghiệm tại nhà máy Hyundai Motor Group Metaplant America ở Georgia (Mỹ) vào cuối năm nay. Không chỉ dừng lại ở việc biểu diễn công nghệ, Atlas được chế tạo với mục tiêu có thể di chuyển đến mọi địa hình. Bà Kerri Neelon, người phát ngôn của Boston Dynamics chia sẻ với tạp chí Wired rằng robot này sẽ đảm nhận những công việc vất vả như nâng vật nặng hoặc mang vác hàng hóa tại những vị trí mà con người gặp khó khăn, đánh dấu bước tiến mới trong việc đưa robot hình người vào ứng dụng công nghiệp thực tiễn.
#robothìnhngười