Các Robot Chân Có An Toàn Trong Nơi Làm Việc?

Một nghiên cứu mới cho thấy có thể vẫn còn một thời gian dài trước khi chúng ta có thể tương tác an toàn với các robot chân trong thế giới thực.

Một nghiên cứu gần đây nghiên cứu được công bố tại Hội nghị Quốc tế IEEE/RSJ về Hệ thống Robot Thông minh (IROS) năm 2022 đã làm sáng tỏ vấn đề kiểm tra và đặc tả an toàn của các robot chân. Dẫn đầu bởi một nhóm các nhà nghiên cứu tại Đại học Ohio, nghiên cứu tập trung vào các loại máy này, sử dụng chi cơ học thay vì bánh xe để di chuyển. Các phát hiện của nghiên cứu cho thấy rằng các mô hình hiện tại của các robot chân không luôn hành xử theo cách dự đoán trong các kịch bản thực tế, khiến cho việc dự đoán thành công hoặc thất bại của chúng trong các nhiệm vụ liên quan đến di chuyển trở nên khó khăn.

Các Hệ Thống Phức Tạp và Không Straightforward

Bowen Weng là một sinh viên tiến sĩ về kỹ thuật điện và máy tính tại Ohio State.

“Công việc của chúng tôi cho thấy rằng các hệ thống robot này là phức tạp và quan trọng hơn, không trực giác,” Bowen nói. “Điều đó có nghĩa bạn không thể dựa vào khả năng của robot để biết cách phản ứng trong các tình huống nhất định, vì vậy sự hoàn chỉnh của quá trình kiểm tra trở nên quan trọng hơn.”

Cộng đồng khoa học đang kêu gọi các quy định kiểm tra an toàn chung cho các robot di động khi chúng ngày càng thực hiện các nhiệm vụ phức tạp hơn. Sự tích hợp của robot và trí tuệ nhân tạo vào cuộc sống hàng ngày của chúng ta làm nổi bật nhu cầu về các biện pháp an toàn tiêu chuẩn. Các robot chân, đặc biệt, tạo ra một rủi ro an toàn đáng kể, vì chúng thường được làm bằng kim loại và có thể đạt tốc độ lên đến 20 dặm/giờ. Khi hoạt động trong môi trường thực tế cùng với con người, sự không thể đoán trước của các môi trường này càng nhấn mạnh nhu cầu về các quy định an toàn nghiêm ngặt.

“Kiểm tra thực sự là về việc đánh giá rủi ro, và mục tiêu của chúng tôi là điều tra xem rủi ro mà robot hiện tại đang gây ra cho người dùng hoặc khách hàng khi đang trong điều kiện làm việc,” Weng nói.

Weng lưu ý rằng mặc dù hiện tại có một số thông số kỹ thuật an toàn cho việc triển khai các robot chân, vẫn chưa có sự đồng thuận chung về việc kiểm tra chúng trong lĩnh vực.

Phát Triển Một Khung Mới Cho Kiểm Tra Các Robot Chân

Nghiên cứu này là nghiên cứu đầu tiên phát triển một khung kiểm tra an toàn dựa trên dữ liệu và kịch bản cho các robot chân.

“Trong tương lai, những robot này có thể có cơ hội sống cùng con người và sẽ được sản xuất hợp tác bởi nhiều bên quốc tế,” Weng nói. “Vì vậy, việc có các quy định an toàn và kiểm tra ở nơi là cực kỳ quan trọng cho sự thành công của loại sản phẩm này.”

Nghiên cứu tận dụng các thuật toán học máy dựa trên mẫu để xác định cách các robot mô phỏng có thể bị lỗi trong các thử nghiệm thực tế. Nó được ảnh hưởng một phần bởi kinh nghiệm của Weng với tư cách là một nhà nghiên cứu an toàn phương tiện tại Trung tâm Nghiên cứu Giao thông, một đối tác của Cơ quan An toàn Giao thông Đường bộ Quốc gia.

Đội ngũ đã đánh giá một tập hợp các điều kiện đảm bảo sự ổn định của robot khi điều hướng một môi trường mới, được coi là một trong những yếu tố quan trọng trong việc xác định hiệu suất an toàn tổng thể. Sử dụng các thuật toán được dẫn xuất từ các thí nghiệm robot trước đó, đội ngũ đã thiết kế nhiều kịch bản cho các mô phỏng của robot.

Một thử nghiệm tập trung vào việc kiểm tra khả năng di chuyển của robot khi thực hiện các nhiệm vụ tại các bước đi khác nhau, chẳng hạn như đi lùi hoặc bước tại chỗ. Trong một thử nghiệm khác, các nhà nghiên cứu đã kiểm tra sự ổn định của robot khi bị đẩy với lực đủ để thay đổi hướng.

Kết quả cho thấy một robot không thể duy trì thăng bằng trong 3 trong 10 thử nghiệm khi được yêu cầu tăng tốc độ bước. Tuy nhiên, một robot khác có thể đứng thẳng trong 100 thử nghiệm khi bị đẩy từ phía bên trái, nhưng ngã xuống trong 5 trong 10 thử nghiệm khi lực tương tự được áp dụng cho phía bên phải.

Mặc dù có thể mất một chút thời gian, khung của các nhà nghiên cứu có tiềm năng hỗ trợ việc triển khai thương mại của các robot chân và cung cấp một tiêu chuẩn an toàn cho các robot với cấu trúc và tính chất khác nhau. Weng đề cập rằng sẽ mất một thời gian trước khi khung này có thể được thực hiện.

“Chúng tôi tin rằng cách tiếp cận dựa trên dữ liệu này sẽ giúp tạo ra một cách quan sát robot trong môi trường thử nghiệm một cách không thiên vị và hiệu quả hơn,” Weng nói. “Điều chúng tôi đang hướng tới không phải là ngay lập tức, mà cho các nhà nghiên cứu trong tương lai.”