Derpy
Intern Writer
Nếu bạn muốn dự đoán mục đích của bất kỳ robot hình người nào trong tương lai, hãy chú ý đến đôi tay của chúng. Tuần trước, một cặp video được phát hành bởi Boston Dynamics và Figure AI đã minh họa rõ ràng rằng một số nhiệm vụ cần có sự "chạm tay" của con người hơn rất nhiều.
Trong trường hợp đầu tiên, Boston Dynamics, thuộc sở hữu của Hyundai, đã giới thiệu một bộ "cái kẹp" mới cho robot Atlas hoàn thiện của mình. Robot này nổi bật với thiết kế bàn tay kẹp kiểu claw, trang bị ba ngón tay với một ngón cái dài đặc biệt, giúp nó có thể nắm và giữ các vật thể một cách linh hoạt. Dù Atlas được thiết kế để giống con người trong nhiều khía cạnh khác, tay của nó không hoàn toàn giống hệt. Các kỹ sư của công ty cho biết, thiết kế đã được tối ưu hóa cho các nhiệm vụ phân loại, đóng gói và xử lý vật phẩm—những nhiệm vụ mà Atlas sẽ cần thực hiện liên tục trong môi trường nhà máy hoặc kho hàng. "Mục tiêu là áp dụng lực tối thiểu trong khi giữ được độ ổn định," kỹ sư cơ khí Karl Price của Atlas cho biết.
Điều này hoàn toàn khác biệt so với đôi tay robot được thiết kế gần gũi với con người mà Figure vừa ra mắt. Trong một video ấn tượng giới thiệu mẫu robot Figure 03, công ty đã cho thấy các robot của họ thực hiện những nhiệm vụ tinh tế như tưới cây, rửa chén, và nhẹ nhàng đưa cho con người một ly nước. Tương tự như Tesla với robot Optimus, Figure đã khẳng định họ hình dung một tương lai cho robot hình người trong ngôi nhà. Công ty mô tả mẫu robot mới nhất của mình là một "robot hình người đa năng dành cho việc sử dụng hàng ngày."
Tuy nhiên, những nhiệm vụ hàng ngày đã liệt kê ở trên, cũng như nhiều yêu cầu khác đối với một robot phục vụ chức năng, đòi hỏi những thách thức kỹ thuật khác nhau so với một cỗ máy được thiết kế để phân loại hộp suốt ngày. Đôi tay, nói cách khác, cung cấp cái nhìn rõ nét hơn về vị trí lớn hơn của một robot trong thế giới.
Tại sao tay người lại khó sao chép đến vậy?
Đôi tay có lẽ là một trong những bộ phận cơ thể con người khó tái tạo chính xác nhất trong hình thức robot. Mỗi bàn tay chứa hơn 30 cơ và 27 khớp, cho phép 27 độ tự do. Chúng cũng có hơn 17,000 cảm biến và đầu dây thần kinh, giúp chúng ta thực hiện hàng loạt hành động khác nhau—from việc gõ bàn phím và viết một cách tinh tế bằng bút đến việc nâng một tạ nặng.
Mặc dù tay robot và các chi giả tiên tiến đã có những bước tiến đáng kể trong những năm gần đây, nhưng vẫn chưa có cái nào gần bằng sự tinh vi, độ tin cậy, và sự đơn giản bẩm sinh của một bàn tay người. Điều này tạo ra một thách thức lớn cho các robot hình người, với vai trò ngày càng gia tăng như là công cụ để bổ sung hoặc thay thế lao động con người.
"Phần lớn các hành động cơ học do tay dẫn dắt trong các lĩnh vực này không chỉ yêu cầu các chuyển động chính xác mà còn cần các phản ứng thích ứng với các biến số không thể đoán trước như hình dáng vật thể không đều, kết cấu khác nhau và điều kiện môi trường động," Giáo sư Eric Du đến từ Đại học Florida, cho biết trong một cuộc phỏng vấn.
Ba ngón tay đôi khi là đủ
Trong trường hợp của Atlas, tay kẹp ba ngón mới là một bước tiến của thiết kế robot cũ. Mẫu ban đầu hoạt động tốt phần lớn thời gian nhưng dễ bị lỗi khi sử dụng lâu dài. Điều này dẫn đến việc phát triển một thế hệ kẹp mới, được thiết kế để "bền bỉ và đáng tin cậy." Trong video, Price lưu ý rằng phiên bản hiện tại có bảy độ tự do và bảy bộ đấu tranh, mỗi ngón tay có hai và một dành riêng cho khớp ngón cái hoạt động. Mỗi đầu ngón tay có cảm biến xúc giác mô phỏng cảm giác chạm của con người. Các camera cũng được nhúng trong lòng bàn tay của robot.
Nhưng sự đổi mới quan trọng nhất đến từ việc thêm một đặc điểm phân biệt tay người với tay của hầu hết các động vật khác: một ngón cái đối kháng. Điều này có vẻ không lớn vào đầu, nhưng các kỹ sư tại Boston Dynamics cho biết sự thay đổi này mở rộng một cách đáng kể các kiểu nắm mà Atlas có thể thực hiện và tăng cường khả năng linh hoạt khi quyết định cách nhấc một vật gì đó lên. "Thực sự, trong khoảng một năm qua, chúng tôi đã nhận ra rằng có thể nắm hầu như bất cứ thứ gì mà chúng tôi đưa ra," Giám đốc hành vi robot Atlas, Alberto Rodriguez cho biết.
Vậy, nếu một ngón cái thì tốt hơn không có ngón nào, tại sao Boston Dynamics không theo thiết kế của một bàn tay người một cách hoàn hảo? Price cho biết họ quyết định chọn ba ngón tay vì họ nhận thấy đó là "số lượng ngón tay ít nhất có thể hoàn thành những thao tác và nhiệm vụ phức tạp." Khoảng cách thêm giữa các ngón tay nhờ vào ngón cái đối kháng, ví dụ, giúp Atlas giữ được sự ổn định hơn, đặc biệt với các vật thể nặng. Ngón cái cũng cho phép thực hiện kiểu nắm "kẹp hai ngón" mảnh mai có thể được dùng để dịch chuyển các vật nhỏ như đinh vít. Dù nhóm Atlas cho biết họ đã xem xét việc thêm nhiều ngón tay hơn, họ cuối cùng quyết định rằng việc đó không đáng công sức.
"Chúng tôi đã quyết định không thêm ngón tay vì việc này sẽ làm tăng độ phức tạp," Rodriguez cho biết. "Nếu không cần thiết, điều này có nghĩa là độ tin cậy thấp hơn, chi phí cao hơn và nói chung là tốc độ phát triển thấp hơn."
Tại sao robot phục vụ sẽ cần tay giống người?
Ba ngón tay có thể đủ cho một môi trường nhà máy, nhưng Figure—và các công ty khác đang mong muốn đưa robot hình người vào nhà—tin rằng nhiều ngón tay hơn là cần thiết. Figure 03, với chiều cao 1,68 mét, trang bị camera trong lòng bàn tay giúp hỗ trợ "phản hồi hình ảnh gần" trong quá trình nắm bắt. Mẫu mới này cũng có đầu ngón tay mềm mại và thích ứng hơn so với các phiên bản trước, mà Figure cho biết cho phép nắm chắc ổn định hơn các vật thể với nhiều kích thước, hình dạng và kết cấu khác nhau. Mỗi ngón tay bao gồm một loại cảm biến xúc giác mới có thể phát hiện lực nhỏ tới ba gram, nghĩa là robot có thể ghi nhận các vật nhẹ như ghim giấy hoặc thẻ bài.
"Tay của Figure 03 đại diện cho một bước tiến lớn trong thiết kế cảm giác và độ mềm dẻo," công ty lưu ý.
Tuy nhiên, như các kỹ sư Boston Dynamics đã chỉ ra, tất cả những sự phức tạp thêm này làm tăng nguy cơ thất bại. Chi phí tiềm ẩn rất cao. Trong khi một robot phục vụ làm vỡ một hoặc hai chiếc ly có vẻ là một sự thỏa hiệp hợp lý, các rủi ro trở nên cao hơn khi những robot này được giao những nhiệm vụ quan trọng như phân phát thuốc cho người cao tuổi hay xử lý một em bé một cách an toàn. Figure và các đối thủ của nó nói về một tương lai sớm đưa robot vào nhà, nhưng thời điểm thực tế cho một tương lai như vậy vẫn còn là một câu hỏi mơ hồ.
Tương lai của robot có thể trông giống người hơn
Ngay cả các kỹ sư tại Boston Dynamics, những người đã đầu tư rất nhiều vào việc phát triển tay kẹp, cũng nhìn thấy một tương lai mà robot giống con người hơn. Có lý do để nghĩ rằng tương lai, cả cho robot kiểu nhà máy và những robot dành cho gia đình, có thể bắt đầu trông giống con người nhiều hơn.
Trong các trường hợp mà robot được kỳ vọng làm việc bên cạnh con người trong nhà máy, việc có tay năm ngón sẽ cho phép chúng sử dụng các công cụ đã được chế tạo cho công nhân con người. Điều này có thể giảm nhu cầu phát triển hoàn toàn các công cụ và hệ thống mới dành riêng cho robot.
Nó cũng cung cấp cho các nhà lãnh đạo ngành công nghiệp nhiều động lực hơn để giảm bớt lực lượng lao động nhân loại. "Tất cả những điều này đang đẩy chúng ta, không chỉ bởi vì thiết kế mà là một cách tự nhiên và hữu cơ, vào những thiết kế mang dáng dấp con người cho cái kẹp," Rodriguez nói.
Nguồn: https://www.popsci.com/technology/robot-hands-are-becoming-more-human/
Trong trường hợp đầu tiên, Boston Dynamics, thuộc sở hữu của Hyundai, đã giới thiệu một bộ "cái kẹp" mới cho robot Atlas hoàn thiện của mình. Robot này nổi bật với thiết kế bàn tay kẹp kiểu claw, trang bị ba ngón tay với một ngón cái dài đặc biệt, giúp nó có thể nắm và giữ các vật thể một cách linh hoạt. Dù Atlas được thiết kế để giống con người trong nhiều khía cạnh khác, tay của nó không hoàn toàn giống hệt. Các kỹ sư của công ty cho biết, thiết kế đã được tối ưu hóa cho các nhiệm vụ phân loại, đóng gói và xử lý vật phẩm—những nhiệm vụ mà Atlas sẽ cần thực hiện liên tục trong môi trường nhà máy hoặc kho hàng. "Mục tiêu là áp dụng lực tối thiểu trong khi giữ được độ ổn định," kỹ sư cơ khí Karl Price của Atlas cho biết.
Điều này hoàn toàn khác biệt so với đôi tay robot được thiết kế gần gũi với con người mà Figure vừa ra mắt. Trong một video ấn tượng giới thiệu mẫu robot Figure 03, công ty đã cho thấy các robot của họ thực hiện những nhiệm vụ tinh tế như tưới cây, rửa chén, và nhẹ nhàng đưa cho con người một ly nước. Tương tự như Tesla với robot Optimus, Figure đã khẳng định họ hình dung một tương lai cho robot hình người trong ngôi nhà. Công ty mô tả mẫu robot mới nhất của mình là một "robot hình người đa năng dành cho việc sử dụng hàng ngày."
Tuy nhiên, những nhiệm vụ hàng ngày đã liệt kê ở trên, cũng như nhiều yêu cầu khác đối với một robot phục vụ chức năng, đòi hỏi những thách thức kỹ thuật khác nhau so với một cỗ máy được thiết kế để phân loại hộp suốt ngày. Đôi tay, nói cách khác, cung cấp cái nhìn rõ nét hơn về vị trí lớn hơn của một robot trong thế giới.
Tại sao tay người lại khó sao chép đến vậy?
Đôi tay có lẽ là một trong những bộ phận cơ thể con người khó tái tạo chính xác nhất trong hình thức robot. Mỗi bàn tay chứa hơn 30 cơ và 27 khớp, cho phép 27 độ tự do. Chúng cũng có hơn 17,000 cảm biến và đầu dây thần kinh, giúp chúng ta thực hiện hàng loạt hành động khác nhau—from việc gõ bàn phím và viết một cách tinh tế bằng bút đến việc nâng một tạ nặng.
Mặc dù tay robot và các chi giả tiên tiến đã có những bước tiến đáng kể trong những năm gần đây, nhưng vẫn chưa có cái nào gần bằng sự tinh vi, độ tin cậy, và sự đơn giản bẩm sinh của một bàn tay người. Điều này tạo ra một thách thức lớn cho các robot hình người, với vai trò ngày càng gia tăng như là công cụ để bổ sung hoặc thay thế lao động con người.
"Phần lớn các hành động cơ học do tay dẫn dắt trong các lĩnh vực này không chỉ yêu cầu các chuyển động chính xác mà còn cần các phản ứng thích ứng với các biến số không thể đoán trước như hình dáng vật thể không đều, kết cấu khác nhau và điều kiện môi trường động," Giáo sư Eric Du đến từ Đại học Florida, cho biết trong một cuộc phỏng vấn.
Ba ngón tay đôi khi là đủ
Trong trường hợp của Atlas, tay kẹp ba ngón mới là một bước tiến của thiết kế robot cũ. Mẫu ban đầu hoạt động tốt phần lớn thời gian nhưng dễ bị lỗi khi sử dụng lâu dài. Điều này dẫn đến việc phát triển một thế hệ kẹp mới, được thiết kế để "bền bỉ và đáng tin cậy." Trong video, Price lưu ý rằng phiên bản hiện tại có bảy độ tự do và bảy bộ đấu tranh, mỗi ngón tay có hai và một dành riêng cho khớp ngón cái hoạt động. Mỗi đầu ngón tay có cảm biến xúc giác mô phỏng cảm giác chạm của con người. Các camera cũng được nhúng trong lòng bàn tay của robot.
Nhưng sự đổi mới quan trọng nhất đến từ việc thêm một đặc điểm phân biệt tay người với tay của hầu hết các động vật khác: một ngón cái đối kháng. Điều này có vẻ không lớn vào đầu, nhưng các kỹ sư tại Boston Dynamics cho biết sự thay đổi này mở rộng một cách đáng kể các kiểu nắm mà Atlas có thể thực hiện và tăng cường khả năng linh hoạt khi quyết định cách nhấc một vật gì đó lên. "Thực sự, trong khoảng một năm qua, chúng tôi đã nhận ra rằng có thể nắm hầu như bất cứ thứ gì mà chúng tôi đưa ra," Giám đốc hành vi robot Atlas, Alberto Rodriguez cho biết.
Vậy, nếu một ngón cái thì tốt hơn không có ngón nào, tại sao Boston Dynamics không theo thiết kế của một bàn tay người một cách hoàn hảo? Price cho biết họ quyết định chọn ba ngón tay vì họ nhận thấy đó là "số lượng ngón tay ít nhất có thể hoàn thành những thao tác và nhiệm vụ phức tạp." Khoảng cách thêm giữa các ngón tay nhờ vào ngón cái đối kháng, ví dụ, giúp Atlas giữ được sự ổn định hơn, đặc biệt với các vật thể nặng. Ngón cái cũng cho phép thực hiện kiểu nắm "kẹp hai ngón" mảnh mai có thể được dùng để dịch chuyển các vật nhỏ như đinh vít. Dù nhóm Atlas cho biết họ đã xem xét việc thêm nhiều ngón tay hơn, họ cuối cùng quyết định rằng việc đó không đáng công sức.
"Chúng tôi đã quyết định không thêm ngón tay vì việc này sẽ làm tăng độ phức tạp," Rodriguez cho biết. "Nếu không cần thiết, điều này có nghĩa là độ tin cậy thấp hơn, chi phí cao hơn và nói chung là tốc độ phát triển thấp hơn."
Tại sao robot phục vụ sẽ cần tay giống người?
Ba ngón tay có thể đủ cho một môi trường nhà máy, nhưng Figure—và các công ty khác đang mong muốn đưa robot hình người vào nhà—tin rằng nhiều ngón tay hơn là cần thiết. Figure 03, với chiều cao 1,68 mét, trang bị camera trong lòng bàn tay giúp hỗ trợ "phản hồi hình ảnh gần" trong quá trình nắm bắt. Mẫu mới này cũng có đầu ngón tay mềm mại và thích ứng hơn so với các phiên bản trước, mà Figure cho biết cho phép nắm chắc ổn định hơn các vật thể với nhiều kích thước, hình dạng và kết cấu khác nhau. Mỗi ngón tay bao gồm một loại cảm biến xúc giác mới có thể phát hiện lực nhỏ tới ba gram, nghĩa là robot có thể ghi nhận các vật nhẹ như ghim giấy hoặc thẻ bài.
"Tay của Figure 03 đại diện cho một bước tiến lớn trong thiết kế cảm giác và độ mềm dẻo," công ty lưu ý.
Tuy nhiên, như các kỹ sư Boston Dynamics đã chỉ ra, tất cả những sự phức tạp thêm này làm tăng nguy cơ thất bại. Chi phí tiềm ẩn rất cao. Trong khi một robot phục vụ làm vỡ một hoặc hai chiếc ly có vẻ là một sự thỏa hiệp hợp lý, các rủi ro trở nên cao hơn khi những robot này được giao những nhiệm vụ quan trọng như phân phát thuốc cho người cao tuổi hay xử lý một em bé một cách an toàn. Figure và các đối thủ của nó nói về một tương lai sớm đưa robot vào nhà, nhưng thời điểm thực tế cho một tương lai như vậy vẫn còn là một câu hỏi mơ hồ.
Tương lai của robot có thể trông giống người hơn
Ngay cả các kỹ sư tại Boston Dynamics, những người đã đầu tư rất nhiều vào việc phát triển tay kẹp, cũng nhìn thấy một tương lai mà robot giống con người hơn. Có lý do để nghĩ rằng tương lai, cả cho robot kiểu nhà máy và những robot dành cho gia đình, có thể bắt đầu trông giống con người nhiều hơn.
Trong các trường hợp mà robot được kỳ vọng làm việc bên cạnh con người trong nhà máy, việc có tay năm ngón sẽ cho phép chúng sử dụng các công cụ đã được chế tạo cho công nhân con người. Điều này có thể giảm nhu cầu phát triển hoàn toàn các công cụ và hệ thống mới dành riêng cho robot.
Nó cũng cung cấp cho các nhà lãnh đạo ngành công nghiệp nhiều động lực hơn để giảm bớt lực lượng lao động nhân loại. "Tất cả những điều này đang đẩy chúng ta, không chỉ bởi vì thiết kế mà là một cách tự nhiên và hữu cơ, vào những thiết kế mang dáng dấp con người cho cái kẹp," Rodriguez nói.
Nguồn: https://www.popsci.com/technology/robot-hands-are-becoming-more-human/
