Các nhà nghiên cứu tại Học viện Công nghệ Massachusetts (MIT) và Đại học Massachusetts Amherst gần đây đã tạo ra một thiết kế robot mới: hình người, được vận hành bởi một bộ lập kế hoạch chuyển động và một bộ điều khiển hạ cánh.
Thiết kế này, được trình bày trong một bản thảo trên arXiv, có thể cho phép robot thực hiện các động tác lộn ngược và các chuyển động nhào lộn khác.
"Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã cố gắng đưa ra thuật toán điều khiển thực tế có thể giúp một robot hình người thực hiện các hành vi nhào lộn trước/sau, nhảy xoay người và nhảy qua chướng ngại vật", Donghyun Kim, một thành viên nhóm nghiên cứu, người đã phát triển phần mềm và bộ điều khiển của robot, cho biết. "Để làm được điều đó, trước tiên chúng tôi đã xác định bằng thực nghiệm hiệu suất của bộ truyền động và sau đó tìm cách khắc phục những hạn chế chính trong bộ lập kế hoạch chuyển động".
Hình minh họa. Nguồn:ChignoliĐể thực hiện các hành vi nhào lộn độ khó cao, robot thường cần sử dụng một cách hiệu quả các bộ truyền động. Tuy nhiên, hầu hết các thiết kế robot hiện có không giải quyết được các thách thức và khía cạnh liên quan đến phần cứng, chẳng hạn như sự sụt giảm điện áp có thể xảy ra trong chuyển động có mô-men xoắn/vận tốc cao.
Kim và đồng nghiệp của mình đã phát triển một phương pháp mới có thể xử lý hạn chế này bằng quá trình lập kế hoạch và điều khiển chuyển động. Kết hợp với thiết kế robot hình người, nhóm đã thiết kế được robot có khả năng thực hiện chuyển động năng động hơn so với robot thông thường.
"Sự khác biệt đáng chú ý nhất giữa robot hình người mới mà chúng tôi phát triển và các robot hình người khác trong quá khứ sẽ là bộ truyền động", Kim nói. "Công nghệ thiết bị truyền động đã được cải tiến đáng kể và chúng tôi đã chứng minh hiệu suất vượt trội trong các robot bốn chân, MIT Cheetah 1, 2, 3 và robot báo gêpa mini. Công nghệ truyền động tương tự, với khả năng điều khiển mô-men xoắn cực nhanh và chính xác, nhỏ gọn và mạnh mẽ, sẽ được sử dụng trong robot hình người mới".
''Thực hiện các chuyển động phức tạp là một thách thức đối với robot vì người điều khiển chúng trước tiên phải hiểu được mối tương quan giữa phần cứng và phần mềm'', Donghyun Kim nói. "Chúng tôi đã cố gắng giải quyết các giới hạn phần cứng bằng thuật toán điều khiển, dựa trên kinh nghiệm và kiến thức tích lũy về phần cứng robot".
Kim và các đồng nghiệp đã thử nghiệm thiết kế robot, bộ lập kế hoạch chuyển động và bộ điều khiển hạ cánh của họ trong mô phỏng. Kết quả rất hứa hẹn, cho thấy robot hình người của MIT có thể thực hiện nhiều hành vi nhào lộn khác nhau, bao gồm lộn ngược, lộn trước và nhảy xoay người.
Trong tương lai, robot này có thể giúp hoàn thành một loạt các nhiệm vụ phức tạp. Hiện các nhà nghiên cứu có dự định thử nghiệm thiết kế, công cụ lập kế hoạch chuyển động và thuật toán điều khiển của họ trong các kịch bản thế giới thực.
Kim nói: "Chúng tôi cũng có kế hoạch kết hợp hệ thống nhận thức vào thuật toán điều khiển của mình, để làm cho robot có khả năng phản ứng tốt hơn với sự thay đổi của môi trường bên ngoài."
Theo Báo Khoa Học & Phát Triển
