Các Kỹ Sư Tạo Ra Những Con Rô Bốt Có Thể Di Chuyển Cùng Nhau Để Di Chuyển Những Vật Thể Lớn

Các kỹ sư tại Phòng thí nghiệm Hệ thống Robotics và Tự động hóa Thông minh tại Đại học Cincinnati đã phát triển một trí tuệ nhân tạo (AI) để đào tạo rô bốt hợp tác di chuyển những vật thể lớn. Đội ngũ đã chứng minh khả năng của rô bốt trong việc di chuyển một thanh dài quanh các chướng ngại vật và một cánh cửa hẹp trong các mô phỏng máy tính.

Theo Andrew Barth, một sinh viên tiến sĩ tại Trường Kỹ thuật và Khoa học Ứng dụng của UC, nhiệm vụ di chuyển những vật thể như vậy là một nhiệm vụ hoàn hảo cho rô bốt.

“Chúng tôi đã làm cho nó trở nên khó khăn hơn một chút. Chúng tôi muốn hoàn thành nhiệm vụ với sự giao tiếp tối thiểu giữa các rô bốt,” Barth nói.

Barth là tác giả chính của nghiên cứu được công bố trên tạp chí Intelligent Service Robotics. Các đồng tác giả của nghiên cứu bao gồm Giáo sư Ma, sinh viên tiến sĩ Yufeng Sun và nghiên cứu viên cao cấp Lin Zhang của UC.

Thử Nghiệm Hệ Thống

Trong các thử nghiệm, không có rô bốt nào chỉ đạo rô bốt khác, và chúng không chia sẻ chiến lược trước khi thực hiện nhiệm vụ. Các rô bốt dựa vào logic mờ di truyền, một loại trí tuệ nhân tạo là một kỹ thuật điều khiển thông minh nơi hệ thống mô phỏng lý luận của con người. Nó thực hiện việc này bằng cách thay thế phân loại nhị phân đơn giản bằng các mức độ đúng và sai, và nó sửa đổi các giải pháp cá nhân để “học” từ các kết quả trước đó.

“Cuối cùng, chúng tôi muốn mở rộng điều này lên 10 hoặc nhiều rô bốt hơn làm việc hợp tác trên một dự án,” Barth nói. “Nếu bạn muốn xây dựng một môi trường sống khổng lồ trong không gian, chẳng hạn, bạn sẽ cần rất nhiều rô bốt làm việc cùng nhau. Nhưng nếu bạn dựa vào một mạng lưới giao tiếp và nó bị ngắt, thì toàn bộ dự án của bạn sẽ thất bại.”

Theo Barth, các rô bốt độc lập có nghĩa là việc mất một rô bốt sẽ không dẫn đến thất bại trong nhiệm vụ vì các rô bốt khác có thể bù đắp.

Nhiệm vụ được giao cho các rô bốt liên quan đến việc mang một chiếc ghế sofa ảo xung quanh hai chướng ngại vật và qua một cánh cửa hẹp, và chúng đã hoàn thành 95% trong các mô phỏng. Các rô bốt cũng chứng minh được tỷ lệ thành công 93% trong một kịch bản mới nơi có hai vật thể không quen thuộc và một cánh cửa mục tiêu ở vị trí khác. Các rô bốt chứng minh được tỷ lệ chính xác gần như nhau và không cần phải đào tạo lại. Thậm chí ấn tượng hơn, chúng chứng minh được điều tương tự khi các yếu tố như kích thước của vật thể được thay đổi.

“Nếu bạn có thể đào tạo rô bốt để làm việc bán độc lập với càng ít thông tin càng tốt, thì bạn đã làm cho hệ thống của mình mạnh mẽ hơn đối với sự thất bại và làm cho nó dễ dàng hơn cho các nhóm lớn hợp tác,” Barth nói.

“Mục tiêu dài hạn của chúng tôi là để nhiều rô bốt có thể hợp tác để thực hiện các nhiệm vụ khó khăn – như di chuyển đồ đạc,” Ma nói.

Tạo Ra Cơ Hội Mới

Theo Ma, các rô bốt hợp tác có thể tạo ra nhiều cơ hội mới trong các lĩnh vực khác nhau, và các tính năng an toàn mới có thể cải thiện an toàn rô bốt.

“Có rất nhiều ứng dụng. Bất kỳ nơi nào bạn có công việc mà nhiều người đang làm trong tương lai, bạn có thể có nhiều rô bốt làm,” Ma nói. “Hiện tại, hầu hết các rô bốt làm việc một mình. Nhưng trong tương lai, chúng tôi sẽ cần nhiều rô bốt làm việc cùng nhau giống như con người làm bây giờ.”

Đội ngũ đang phát triển một hệ thống điều khiển có thể mở rộng, cho phép nhiều rô bốt hoàn thành một nhiệm vụ.

“Và bạn không cần phải đào tạo lại chúng nếu đột nhiên chỉ có bốn hoặc sáu,” anh nói. “Nếu một hoặc hai rô bốt thất bại, các rô bốt còn lại có thể tiếp tục. Đó là chìa khóa.”