Nghiên cứu mới dạy robot vượt chướng ngại vật

Robot 4 chân có thể bước qua các chướng ngại vật trên đường đi của chúng nhờ nỗ lực của bộ ba nghiên cứu sinh tiến sĩ tại Viện Công nghệ Georgia (Mỹ), trong đó có một người gốc Việt.

Hầu hết robot 4 chân được huấn luyện để lấy lại thăng bằng nếu bị vấp chướng ngại vật. Trong nỗ lực hướng đến phát triển loại robot dọn nhà, nghiên cứu sinh tiến sĩ gốc Việt Joanne Truong tại Trường Máy tính tương tác thuộc Viện Công nghệ Georgia (GIT) cùng hai cộng sự Naoki Yokoyama và Simar Kareer đang huấn luyện robot của họ bước qua các vật thể bừa bộn mà nó có thể gặp phải trong nhà, trang Tech Xplore đưa tin mới đây.

(Từ trái sang) Naoki Yokoyama, Joanne Truong và Simar Kareer đang làm việc cùng con robot bốn chân. Ảnh GIT

Theo nhóm nghiên cứu, các robot bốn chân được trang bị bộ kiểm soát di chuyển “mù” thường có xu hướng phản ứng nhiều hơn để không bị ngã khi chúng giẫm lên vật thể nào đó.

Trong khi đó, nhóm nghiên cứu đã áp dụng cách tiếp cận mới, cung cấp hình ảnh trực tiếp để robot có thể bước qua chướng ngại vật, thông qua việc kết hợp chính sách điều hướng với chính sách vận động bằng hình ảnh. Cách tiếp cận này đã giúp robot bước qua các vật cản trong một môi trường bừa bộn được mô phỏng với tỷ lệ thành công đến 72,6%.

Robot có thể tự học và không bắt chước bất kỳ mẫu hành vi nào có sẵn. Các nhà nghiên cứu cho hay đây là mô hình có thể mở rộng và áp dụng ngay mà không cần tinh chỉnh nhiều. Các chính sách này hướng dẫn robot cách né tránh vật thể trong quá trình di chuyển từ nơi này sang nơi khác, đồng thời sử dụng chân để bước qua vật thể, gồm cách nhấc chân lên độ cao phù hợp.

‘Chó robot’ vượt quãng đường dài, gập ghềnh mà không ngã

Theo nhóm nghiên cứu, robot bốn chân thông thường chỉ có thể nhìn thấy hình ảnh thực tế thông qua camera ở phía trước và không thể thấy vật thể ở gần chân của chúng. Nhóm nghiên cứu đã kết hợp bộ nhớ và khả năng nhận biết không gian vào hệ thống mạng để dạy robot chính xác thời điểm và vị trí để bước qua chướng ngại vật. Nếu vật thể đó quá cao, robot có thể đi vòng qua. “Chúng tôi thấy rằng phương pháp này điều hướng rất tốt và ngay cả khi robot đi sai đường, nó biết nó có thể lùi lại và quay về vị trí ban đầu”, cô Truong nói. Nhóm còn dạy robot những vật thể nào nên bước qua, chẳng hạn như đồ chơi, và vật thể nào nên đi vòng qua, chẳng hạn như bàn ghế.

Những phát hiện của nhóm nghiên cứu còn có thể giúp robot di chuyển trong môi trường thực tế ngoài trời, lựa chọn đường đi dựa trên ý muốn của chủ nhân để tránh nơi sình lầy hoặc địa hình nhiều đá.

Nghiên cứu đã thắng giải nhất tại một hội thảo về robot thuộc khuôn khổ Hội nghị Học robot 2022 tại New Zealand. Nghiên cứu sẽ được trình bày tại Hội nghị quốc tế về robot và tự động hóa của Hội Kỹ sư Điện và Điện tử (IEEE-Mỹ) tại London (Anh) từ ngày 29.5 – 2.6.