Bài học rút ra chính
- Các nhà nghiên cứu của MIT đã phát triển một bàn tay robot mới có thể thao tác trên 2.000 đối tượng.
- Kỹ thuật sử dụng trí tuệ nhân tạo kết hợp với đào tạo để lập trình bàn tay.
-
Sự phát triển có thể dẫn đến những bàn tay robot chuyên dụng hơn có thể xử lý nhiều nhiệm vụ công nghiệp hơn.
Bàn tay robot ngày càng tiến gần đến khả năng giống con người.
Các nhà khoa học từ MIT đã tạo ra một hệ thống tay robot có thể định hướng lại hơn 2.000 loại vật thể khác nhau. Kỹ thuật này kết hợp trí tuệ nhân tạo (AI) với việc đào tạo để lập trình bàn tay, theo một bài báo gần đây được công bố trên máy chủ in sẵn ArXiv. Đó là một phần trong nỗ lực ngày càng tăng nhằm phát triển bàn tay robot giống với bàn tay của con người.
"Đôi bàn tay này rất khéo léo và có khả năng thực hiện các thao tác bằng tay", Carmel Majidi, giáo sư Cơ khí và giám đốc Phòng thí nghiệm Máy mềm tại Đại học Kỹ thuật Carnegie Mellon, người không tham gia vào, nói với Lifewire trong một cuộc phỏng vấn qua email. "Nghĩa là, ngoài việc nắm và thả đồ vật, họ có thể dùng ngón tay để thao tác một đồ vật như tuốc nơ vít hoặc kéo."
Thủ công tốt hơn
Chế tạo bàn tay robot với khả năng của con người là một thách thức ghê gớm. Các nhà khoa học từ MIT cho biết phát minh của họ có thể điều khiển bất cứ thứ gì từ cốc, lon cá ngừ đến hộp Cheez-It và nó có thể giúp bàn tay nhanh chóng chọn và đặt các đồ vật theo những cách và vị trí cụ thể, Các kỹ thuật mới có thể hỗ trợ trong lĩnh vực hậu cần và sản xuất, giúp thực hiện các nhu cầu điển hình như đóng gói vật thể vào các khe hoặc thao tác với nhiều loại công cụ hơn. Nhóm nghiên cứu đã sử dụng một bàn tay mô phỏng, nhân hình với 24 bậc tự do và đưa ra bằng chứng cho thấy hệ thống này có thể được chuyển sang một hệ thống robot thực sự trong tương lai.
"Trong các ứng dụng thương mại, bộ kẹp hai hàm song song được sử dụng phổ biến nhất, một phần do tính đơn giản trong điều khiển, nhưng về mặt vật lý, nó không thể xử lý nhiều công cụ chúng ta thấy trong cuộc sống hàng ngày", Tao Chen, trưởng nhóm nghiên cứu trên dự án, cho biết trong một bản tin. "Ngay cả việc sử dụng một chiếc kìm cũng khó vì nó không thể di chuyển khéo léo một tay cầm qua lại. Hệ thống của chúng tôi sẽ cho phép một bàn tay nhiều ngón thao tác khéo léo các công cụ như vậy, điều này mở ra một lĩnh vực mới cho các ứng dụng robot."
Shenli Yuan, một kỹ sư nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Người máy của SRI International, cho biết trong một email gửi tới Lifewire rằng thật khó để tạo ra những bàn tay robot có thể bắt chước khả năng của con người vì chúng có sự khéo léo tuyệt vời. Ông lưu ý rằng bàn tay của con người rất phức tạp về mặt giải phẫu, với nhiều cơ, xương, gân và dây chằng tham gia vào mỗi chuyển động.
"Chúng cũng được đóng gói với các thiết bị nhận cảm cơ học cung cấp cho chúng tôi nhiều phản hồi xúc giác phong phú", Yuan nói thêm. "Quan trọng nhất, sự khéo léo không chỉ đến từ đôi bàn tay mà còn liên quan rất nhiều đến khả năng hiểu được môi trường và lập kế hoạch cho các nhiệm vụ mà chúng ta đang thực hiện."
Mặc dù sự tiến bộ của bàn tay robot đã diễn ra trong hơn một thế kỷ, chúng ta vẫn chưa có thiết bị truyền động nào có thể so sánh với cơ bắp của con người về mật độ lực và hiệu quả tương tự, các cảm biến có độ trung thực và phạm vi bao phủ tương tự so với Yuan nói.
Chức năng trong tương lai
Sự phát triển của bàn tay robot đang tiến bộ nhanh chóng, Yuan nói. Ví dụ, nhiều bàn tay robot phi nhân hình đang được thiết kế để cung cấp các khả năng vượt xa bàn tay con người. Đã có rất nhiều nghiên cứu về cảm biến xúc giác có thể cung cấp cho tay robot phản hồi xúc giác có độ trung thực rất cao.
Nghiên cứu tiếp tục có thể dẫn đến các bàn tay robot chuyên dụng hơn xử lý một loạt các nhiệm vụ công nghiệp toàn diện hơn, Yuan nói. Ông dự đoán rằng các nhiệm vụ mà robot có thể thực hiện sẽ ngày càng phức tạp.
"Tuy nhiên, chúng ta có thể sẽ không sớm thấy bàn tay nhân hình học trong các nhà máy bởi vì, rất có thể, sẽ có những thiết kế bàn tay đơn giản và hiệu quả hơn tùy thuộc vào nhiệm vụ", Yuan nói thêm. "Về lâu dài, nếu rô-bốt được triển khai vào nhà hoặc văn phòng của chúng tôi, chúng tôi có thể thấy một số thiết bị tạo hiệu ứng cuối rô-bốt giống với bàn tay con người hơn vì những môi trường này được thiết kế rất nhiều xung quanh nhu cầu [và] tương tác của con người."
Nhiều công ty chọn rô bốt như Berkshire Grey sử dụng máy gắp dựa trên chân không, dễ sử dụng hơn và hiện có khả năng hơn so với máy gắp dựa trên ngón tay. Christopher Geyer, một kỹ sư của công ty, nói với Lifewire qua email rằng hệ thống có thể biến đổi chuỗi cung ứng.
"Trong khi toàn cầu hóa hàng hóa, một phần lớn là do tự động hóa các container vận chuyển, tự động hóa việc xếp dỡ đơn vị sẽ làm giảm chi phí hàng hóa tại địa phương nhiều hơn," ông nói thêm.
