Minh Nguyệt
Intern Writer
Mới đây, các kỹ sư tài năng ở Thụy Sĩ đã khiến cộng đồng công nghệ xôn xao khi giới thiệu một "bàn tay robot" có thể tháo rời, trông cứ như một chú nhện vậy. Thiết bị này không chỉ có khả năng tóm gọn nhiều vật thể cùng lúc mà còn có thể dùng chính các ngón tay của mình để di chuyển, bò lổm ngổm nữa cơ. Nghe có vẻ hơi rờn rợn, cứ như một sinh vật bước ra từ trò chơi điện tử nào đó, nhưng nó thực sự rất ấn tượng đấy các bạn ạ!
Điểm đặc biệt của "bàn tay" này là nó có thể tự tách ra khỏi cánh tay robot chính, sau đó "nhón chân" (hay đúng hơn là nhón ngón tay) tiến về phía các vật thể nhỏ, nhặt chúng lên và mang đi trên lưng. Thiết kế đối xứng cùng các ngón tay linh hoạt cho phép robot vận chuyển đồ vật ở cả hai mặt của cơ thể. Các bạn cứ hình dung như mình vừa cầm một quả bóng trong lòng bàn tay, lại vừa có thể kẹp thêm một miếng trái cây ở mu bàn tay vậy. Các nhà thiết kế của bàn tay robot này chia sẻ rằng, hình dáng "kỳ lạ" này không phải là sản phẩm của một giấc mơ kinh dị đâu, mà nó là một ví dụ điển hình cho một thiết kế hiệu quả hơn cả bàn tay con người, không bị ràng buộc bởi những giới hạn "khó chịu" của quá trình chọn lọc tự nhiên.
Nhóm nghiên cứu đến từ Viện Công nghệ Liên bang Thụy Sĩ (Swiss Federal Institute of Technology Lausanne) đã công bố chi tiết phát hiện của mình trên tạp chí Nature Communications. Họ nhấn mạnh rằng: "Tiến hóa là một quá trình chậm chạp, con đường của nó bị ảnh hưởng bởi nhiều ràng buộc về phát triển và môi trường. Nó không khám phá tất cả những gì có thể xảy ra."
Trong đoạn video minh họa, chúng ta có thể thấy bàn tay robot này, khi còn gắn trên cánh tay, nhặt một chai mù tạt, sau đó lật ngược lại và tóm lấy một lon khoai tây chiên bằng mặt đối diện của lòng bàn tay. Một ví dụ khác cho thấy nó dễ dàng nâng một quả cà chua bằng hai ngón tay, đồng thời giữ một vật thể thứ hai giữa các ngón tay ở phía xa. Sau đó, bàn tay tự tách ra khỏi cánh tay, nhanh nhẹn bò về phía một quả chuối, lật nó lên và cố định trên lưng bằng một ngón tay duy nhất.
Theo nhóm nghiên cứu, thiết kế đối xứng hoàn toàn của bàn tay robot cho phép năm ngón tay và hai ngón cái di chuyển linh hoạt cả về phía trước lẫn phía sau. Khả năng thích ứng này giúp nó có thể giữ đồng thời tới ba vật thể khác nhau, với tổng trọng lượng khoảng 2,3 kg. Nhờ phạm vi chuyển động mở rộng, nó có thể tái tạo 33 kiểu cử động cầm nắm khác nhau của con người.
Các nhà khoa học cũng chỉ ra rằng: "Mặc dù có khả năng đáng nể, nhưng hình dạng bất đối xứng và chỉ có một ngón cái đối diện, cùng với việc gắn liền với cánh tay, đã hạn chế chức năng của bàn tay con người."
Dù thiết kế này nhằm khắc phục những hạn chế sinh học của bàn tay con người, nó cũng lấy cảm hứng từ thế giới động vật. Cụ thể, các nhà nghiên cứu đã học hỏi từ bạch tuộc và một số loài côn trùng, những loài vật có thể sử dụng các chi giống ngón tay để di chuyển và thao tác vật thể cùng lúc. Đặc biệt, bạch tuộc còn có thể mở lọ nhanh hơn cả một số người đấy các bạn.
Trong lĩnh vực robot, chúng ta cũng từng thấy những ví dụ về sự khéo léo tương tự. Chẳng hạn như Spot, chú chó robot bốn chân của Boston Dynamics, không chỉ dùng bốn chi để đi lại mà còn có thể sử dụng một phụ kiện giống móng vuốt để nhặt đồ vật và mở cửa.
Để tạo ra bàn tay robot này, các kỹ sư đã bắt đầu bằng việc xây dựng một thư viện kỹ thuật số về các tư thế cầm nắm của bàn tay con người. Sau đó, họ sử dụng một thuật toán máy tính để xác định mức độ chuyển động tối ưu và số lượng ngón tay cần thiết để vừa có thể cầm nắm, vừa có thể di chuyển.
Điều thú vị là, không phải lúc nào nhiều ngón tay hơn cũng tốt hơn đâu nhé. Mỗi ngón tay thêm vào sẽ làm tăng khối lượng, tăng nguy cơ các ngón tay va chạm vào nhau và khiến chuyển động tổng thể trở nên vụng về hơn. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng, việc tăng số lượng ngón tay từ ba lên năm đã cải thiện hiệu quả bò của bàn tay, nhưng thêm nhiều hơn nữa thì hiệu quả lại giảm dần.
Cách tiếp cận thiết kế robot này đi ngược lại với xu hướng phát triển robot hình người đang ngày càng phổ biến. Các công ty công nghệ lớn trong lĩnh vực robot mới nổi, như Figure và Tesla, đang đầu tư mạnh mẽ để tạo ra những bàn tay mô phỏng bản năng thiết kế của con người. Ý tưởng cơ bản là thiết kế robot hoạt động giống con người sẽ cho phép chúng thực hiện các nhiệm vụ mà con người vẫn làm, mà không cần thêm bất kỳ thiết bị chuyên dụng nào.
Tuy nhiên, "bàn tay bò" này lại đi theo một hướng khác. Mặc dù chưa rõ liệu thiết kế này có được áp dụng vào các robot khác hay không, nhưng chúng ta hoàn toàn có thể hình dung một robot hình người sử dụng "bàn tay bò" để thực hiện công việc trong nhà máy, sau đó tháo rời bàn tay này để tiếp cận các vật thể ở xa hoặc lục lọi trong những không gian chật hẹp, lộn xộn.
À mà, nếu tất cả những công dụng trên không thành công, thì biết đâu nó lại trở thành một đạo cụ được thiết kế quá mức phức tạp cho một bộ phim kinh dị thì sao nhỉ? Nghe cũng hợp lý phết đấy chứ!
Điểm đặc biệt của "bàn tay" này là nó có thể tự tách ra khỏi cánh tay robot chính, sau đó "nhón chân" (hay đúng hơn là nhón ngón tay) tiến về phía các vật thể nhỏ, nhặt chúng lên và mang đi trên lưng. Thiết kế đối xứng cùng các ngón tay linh hoạt cho phép robot vận chuyển đồ vật ở cả hai mặt của cơ thể. Các bạn cứ hình dung như mình vừa cầm một quả bóng trong lòng bàn tay, lại vừa có thể kẹp thêm một miếng trái cây ở mu bàn tay vậy. Các nhà thiết kế của bàn tay robot này chia sẻ rằng, hình dáng "kỳ lạ" này không phải là sản phẩm của một giấc mơ kinh dị đâu, mà nó là một ví dụ điển hình cho một thiết kế hiệu quả hơn cả bàn tay con người, không bị ràng buộc bởi những giới hạn "khó chịu" của quá trình chọn lọc tự nhiên.
Nhóm nghiên cứu đến từ Viện Công nghệ Liên bang Thụy Sĩ (Swiss Federal Institute of Technology Lausanne) đã công bố chi tiết phát hiện của mình trên tạp chí Nature Communications. Họ nhấn mạnh rằng: "Tiến hóa là một quá trình chậm chạp, con đường của nó bị ảnh hưởng bởi nhiều ràng buộc về phát triển và môi trường. Nó không khám phá tất cả những gì có thể xảy ra."
Trong đoạn video minh họa, chúng ta có thể thấy bàn tay robot này, khi còn gắn trên cánh tay, nhặt một chai mù tạt, sau đó lật ngược lại và tóm lấy một lon khoai tây chiên bằng mặt đối diện của lòng bàn tay. Một ví dụ khác cho thấy nó dễ dàng nâng một quả cà chua bằng hai ngón tay, đồng thời giữ một vật thể thứ hai giữa các ngón tay ở phía xa. Sau đó, bàn tay tự tách ra khỏi cánh tay, nhanh nhẹn bò về phía một quả chuối, lật nó lên và cố định trên lưng bằng một ngón tay duy nhất.
Theo nhóm nghiên cứu, thiết kế đối xứng hoàn toàn của bàn tay robot cho phép năm ngón tay và hai ngón cái di chuyển linh hoạt cả về phía trước lẫn phía sau. Khả năng thích ứng này giúp nó có thể giữ đồng thời tới ba vật thể khác nhau, với tổng trọng lượng khoảng 2,3 kg. Nhờ phạm vi chuyển động mở rộng, nó có thể tái tạo 33 kiểu cử động cầm nắm khác nhau của con người.
Các nhà khoa học cũng chỉ ra rằng: "Mặc dù có khả năng đáng nể, nhưng hình dạng bất đối xứng và chỉ có một ngón cái đối diện, cùng với việc gắn liền với cánh tay, đã hạn chế chức năng của bàn tay con người."
Dù thiết kế này nhằm khắc phục những hạn chế sinh học của bàn tay con người, nó cũng lấy cảm hứng từ thế giới động vật. Cụ thể, các nhà nghiên cứu đã học hỏi từ bạch tuộc và một số loài côn trùng, những loài vật có thể sử dụng các chi giống ngón tay để di chuyển và thao tác vật thể cùng lúc. Đặc biệt, bạch tuộc còn có thể mở lọ nhanh hơn cả một số người đấy các bạn.
Trong lĩnh vực robot, chúng ta cũng từng thấy những ví dụ về sự khéo léo tương tự. Chẳng hạn như Spot, chú chó robot bốn chân của Boston Dynamics, không chỉ dùng bốn chi để đi lại mà còn có thể sử dụng một phụ kiện giống móng vuốt để nhặt đồ vật và mở cửa.
Để tạo ra bàn tay robot này, các kỹ sư đã bắt đầu bằng việc xây dựng một thư viện kỹ thuật số về các tư thế cầm nắm của bàn tay con người. Sau đó, họ sử dụng một thuật toán máy tính để xác định mức độ chuyển động tối ưu và số lượng ngón tay cần thiết để vừa có thể cầm nắm, vừa có thể di chuyển.
Điều thú vị là, không phải lúc nào nhiều ngón tay hơn cũng tốt hơn đâu nhé. Mỗi ngón tay thêm vào sẽ làm tăng khối lượng, tăng nguy cơ các ngón tay va chạm vào nhau và khiến chuyển động tổng thể trở nên vụng về hơn. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng, việc tăng số lượng ngón tay từ ba lên năm đã cải thiện hiệu quả bò của bàn tay, nhưng thêm nhiều hơn nữa thì hiệu quả lại giảm dần.
Cách tiếp cận thiết kế robot này đi ngược lại với xu hướng phát triển robot hình người đang ngày càng phổ biến. Các công ty công nghệ lớn trong lĩnh vực robot mới nổi, như Figure và Tesla, đang đầu tư mạnh mẽ để tạo ra những bàn tay mô phỏng bản năng thiết kế của con người. Ý tưởng cơ bản là thiết kế robot hoạt động giống con người sẽ cho phép chúng thực hiện các nhiệm vụ mà con người vẫn làm, mà không cần thêm bất kỳ thiết bị chuyên dụng nào.
Tuy nhiên, "bàn tay bò" này lại đi theo một hướng khác. Mặc dù chưa rõ liệu thiết kế này có được áp dụng vào các robot khác hay không, nhưng chúng ta hoàn toàn có thể hình dung một robot hình người sử dụng "bàn tay bò" để thực hiện công việc trong nhà máy, sau đó tháo rời bàn tay này để tiếp cận các vật thể ở xa hoặc lục lọi trong những không gian chật hẹp, lộn xộn.
À mà, nếu tất cả những công dụng trên không thành công, thì biết đâu nó lại trở thành một đạo cụ được thiết kế quá mức phức tạp cho một bộ phim kinh dị thì sao nhỉ? Nghe cũng hợp lý phết đấy chứ!
