Robot giống người thật
“Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo robot dạng người thông minh IVASTBot ứng dụng trong giao tiếp, phục vụ con người” là đề tài do TS Ngô Mạnh Tiến và cộng sự Viện Vật lý, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam vừa nghiên cứu thành công.
Robot có tên IVASTBot có khả năng tự hành, tránh vật cản, giao tiếp cơ bản và cung cấp các thông tin cho người dùng trong cơ sở dữ liệu sẵn có; nhận dạng và lưu trữ dữ liệu người giao tiếp. Đặc biệt robot cũng có thể thực hiện một số hành động giao tiếp phù hợp ngữ cảnh.
TS Ngô Mạnh Tiến cho biết, để làm chủ công nghệ thiết kế, chế tạo robot dạng người thông minh IVASTBot, nhóm nghiên cứu đã triển khai đồng bộ kết hợp đa ngành công nghệ như: Cơ khí chính xác, điện tử, công nghệ nhúng, quang điện tử và xử lý ảnh, công nghệ thông tin, bên cạnh đó là kết hợp thêm một số ngành công nghệ mới CN4.0: Trí tuệ nhân tạo (AI), kết nối vạn vật (IoT), xử lý dữ liệu lớn (big data), công nghệ robot tự hành, công nghệ In 3D.
Trong đó, nổi bật là các ứng dụng trí tuệ nhân tạo đã nghiên cứu ứng dụng trong các tác vụ rất đặc thù cho robot dạng người: Chuyển động tự hành cho robot, xử lý nhận dạng ngôn ngữ tự nhiên Tiếng Việt, nhận dạng cử chỉ hành vi người giao tiếp cũng như nhận dạng và lưu trữ mặt người giao tiếp.
Để robot có thể vận hành trơn tru, nhóm nghiên cứu đã sáng tạo thuật toán mới và thực thi lập trình nhúng thuật toán xây dựng bản đồ và định vị chính xác cho robot tự hành trên nền Hệ điều hành cho robot ROS (Robot Operating System).
Thuật toán điều hướng và di chuyển thông minh cho Robot tự hành trên nền hệ điều hành cho robot ROS. Các thuật toàn này được nhúng trên thiết bị xử lý hiệu năng cao chuyên dụng của NVIDIA Jetson TX2 đã giúp robot di chuyển tự hành và thông minh.
IVASTBot được sử dụng thuật toán ứng dụng trí tuệ nhân tạo trong xử lý ngôn ngữ tự nhiên Tiếng Việt, ứng dụng trí tuệ nhân tạo trong nhận dạng cử chỉ hành vi người giao tiếp, nhận dạng khuôn mặt người giao tiếp.
Robot nhóm nghiên cứu thiết kế cao 160cm, nặng 50kg, chân đế 50cm x 50cm. Tay robot có 3 DOF và khớp bàn tay, thân robot 2 DOF, chân đế di chuyển sử dụng 4 động cơ DC Servo và 4 bánh Omni di chuyển đa hướng. Đầu robot chuyển động 2 trục, gắn camera phục vụ nhận dạng ảnh người giao tiếp.
Cụm thân robot và hình dáng sử dụng khung inox, nhôm hợp kim chịu lực, in 3D nhựa. Trước ngực robot trang bị màn hình TouchScreen giúp giao tiếp với người sử dụng. Robot sử dụng ắc qui và pin lithium, thời gian hoạt động tối đa 4 tiếng liên tục.
Ứng dụng vào nhiều lĩnh vực
 |
TS Ngô Mạnh Tiến cho biết, robot của nhóm thiết kế có các tính năng tự hành, tránh vật cản: Phạm vi hoạt động 50m x 50m; tốc độ di chuyển tối đa 1m/s.
Robot có thể lập bản đồ khu vực hoạt động, định vị chính xác, di chuyển tự động linh hoạt, tối ưu quỹ đạo di chuyển, tránh các vật cản động và vật cản tĩnh (con người hoặc đồ vật kích cỡ nhỏ nhất 10cm x 10cm x 20cm).
Robot còn có khả năng giao tiếp cơ bản với người bằng tiếng Việt các câu đơn giản (được nhóm huấn luyện dựa trên các dữ liệu tự triển khai và nhúng trên bộ xử lý hiệu năng cao), và trả lời các câu hỏi phức tạp khác khi có kết nối với mạng Internet đến Google.
Robot có khả năng cử động đầu, các khớp tay theo các kịch bản, kế hoạch hay tích hợp với các tác vụ nhận dạng giọng nói, hành vi người giao tiếp. Robot có khả năng nhận dạng và lưu trữ mặt người giao tiếp.
Theo nhóm nghiên cứu, robot dạng người thông minh này có thể ứng dụng vào vị trí lễ tân, đón khách và giao tiếp hướng dẫn khách tại các cơ quan, văn phòng.
TS Ngô Mạnh Tiến cho rằng, việc nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thành công mẫu robot dạng người thông minh IVASTBot khẳng định năng lực nghiên cứu, chế tạo tổng hợp đa ngành công nghệ cao, đáp ứng và làm chủ công nghiệp 4.0 của Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
Ứng dụng của robot tự hành rất rộng như: Xe tự lái, tự hành, vận chuyển vật tư vật liệu, hàng hóa sản phẩm, trong các nhà máy, công xưởng…; trong an ninh quốc phòng là các robot dò phá bom mìn, trinh sát, robot chiến trường…
Nhóm nghiên cứu đã phát triển 3 dạng phần cứng khác nhau của robot tự hành nhằm phục vụ các mục đích ứng dụng khác nhau: Omni Robot - nhằm phục vụ các dịch vụ cho con người, trang bị cho các bệnh viện, khử khuẩn khu cách ly…; Robot phục vụ cho các nhà máy sản xuất công nghiệp, dịch vụ vận chuyển trong nhà kho, bãi, logistics…
