Robot hình người chế tạo từ điện thoại thông minh giá rẻ

Tận dụng những chiếc điện thoại thông minh cũ kỹ có giá chỉ khoảng 50 USD, các nhà nghiên cứu tại Đại học California, Los Angeles (UCLA) đã chế tạo thành công PhoneBot.

Đây là một nền tảng robot hình người mã nguồn mở giá rẻ, sử dụng chính camera và phần cứng của điện thoại để làm “mắt” và “não bộ” điều khiển thay vì dùng các linh kiện chuyên dụng đắt tiền.

Với chi phí phần cứng chỉ khoảng 400 USD (chưa bao gồm điện thoại), PhoneBot rẻ hơn rất nhiều so với các hệ thống robot nghiên cứu hiện nay.

Robot cao 483 mm, nặng 1,8 kg và được trang bị 13 động cơ để điều khiển các bước đi cũng như xoay phần thân trên.

Thay vì phải lắp đặt hệ thống máy tính và cảm biến đắt đỏ, PhoneBot sử dụng ngay các linh kiện có sẵn trong điện thoại thông minh. Camera điện thoại giúp robot quan sát và theo dõi con người, trong khi các cảm biến chuyển động bên trong giúp nó giữ thăng bằng và bước đi vững vàng. Một bộ phận điều khiển nhỏ bên trong robot sẽ nhận lệnh từ điện thoại qua mạng Wi-Fi để phối hợp nhịp nhàng các khớp nối.

Robot sở hữu 6 khớp chuyển động ở mỗi chân, bao gồm hông, đầu gối và mắt cá, cùng một khớp xoay ở giữa thân. Thiết kế linh hoạt này cho phép phần thân và chiếc điện thoại gắn trên đó có thể xoay để hướng camera về phía con người mà không cần robot phải xoay cả bàn chân.

Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm thành công trên bốn mẫu điện thoại Android, bao gồm một chiếc Honor 9 sản xuất năm 2017 và ba mẫu máy giá rẻ khác chỉ từ 50 đến 80 USD. Tất cả thiết bị đều xử lý tốt các tác vụ phức tạp như cảm biến chuyển động, điều khiển bước đi và nhận diện hình ảnh nhờ vào các phần mềm tối ưu hóa cho di động.

Để PhoneBot có thể bước đi tự nhiên, các chuyên gia đã huấn luyện nó trong môi trường mô phỏng ảo. Ban đầu, robot đi lại khá tập tễnh và dồn lực quá nhiều vào một chân. Tuy nhiên, bằng cách áp dụng phương pháp học đối xứng giữa các chuyển động trái và phải, dáng đi của robot đã trở nên cân bằng và ổn định hơn rất nhiều.

Trong thực tế, PhoneBot chứng minh khả năng tự bước đi, tự đứng dậy khi bị ngã sấp và liên tục hướng camera theo dõi người đối diện mà không gặp khó khăn nào.

Dù đạt được nhiều thành tựu, dự án vẫn còn một số hạn chế nhất định. Do sử dụng các động cơ công suất thấp, robot không thể mang vác nặng hay thực hiện các động tác quá phức tạp một cách ổn định.

Hiện tại, phần mềm điều khiển mới chỉ giúp robot đi trên mặt phẳng. Việc thiếu đi hai cánh tay để cầm nắm đồ vật và khả năng di chuyển trên địa hình gồ ghề vẫn là những thách thức chưa được giải quyết.