Thiết kế robot hình người mới nhất của Apptronik, mang tên Apollo, đã được công bố vào thứ Tư tuần này. Apollo có kích thước tương đương với con người, cao1,7 m và nặng 72,6 kg.
Robot này có thể nâng được vật nặng 25 kg và được thiết kế để sản xuất hàng loạt, hoạt động an toàn cùng với con người. Robot sử dụng điện thay vì thủy lực vốn bị coi là nguy hiểm và có thời lượng pin kéo dài 4 giờ. Người sử dụng robot có thể thay pin để Apollo hoạt động trong 22 giờ làm việc trong ngày.
Để tránh gây cảm giác khó chịu về sự xuất hiện của một robot giống người, công ty Argodesign có trụ sở tại Austin đã trang bị cho Apollo những tính năng nhằm tạo cảm giác dễ tiếp cận và thân thiện.
Robot có bảng kỹ thuật số trên ngực cung cấp thông tin rõ ràng về thời lượng pin, nhiệm vụ hiện tại mà nó đang thực hiện, khi nào nó sẽ hoàn thành và nó sẽ làm gì tiếp theo. Apollo cũng có khuôn mặt và những chuyển động có chủ ý, chẳng hạn như quay đầu để báo hiệu nó sẽ đi đâu.
Mục tiêu ban đầu của Apptronik là đưa Apollo vào hoạt động trong lĩnh vực hậu cần, đảm nhận các vai trò đòi hỏi thể chất bên trong các nhà kho để cải thiện chuỗi cung ứng bằng cách giải quyết tình trạng thiếu lao động. Apptronik có tầm nhìn dài hạn cho Apollo ít nhất là trong thập kỷ tới.
Jeff Cardenas, đồng sáng lập và CEO của Apptronik cho biết: “Mục tiêu của chúng tôi là chế tạo những robot đa năng để làm tất cả những việc mà con người không muốn làm”.
Thiết kế giống người
Trước khi tạo ra Apptronik vào năm 2016, các thành viên trong công ty đã làm việc trong Phòng thí nghiệm robot lấy con người làm trọng tâm tại Đại học Texas ở Austin.
Ông Cardenas cho biết: “Trọng tâm của phòng thí nghiệm là về cách con người và robot sẽ tương tác trong tương lai. Với con người, nguồn tài nguyên quý giá nhất của chúng ta là thời gian và thời gian của chúng ta lại có hạn. Và với tư cách là người chế tạo công cụ, giờ đây chúng ta có thể xây dựng cho mình những công cụ giúp có thêm thời gian”.
Khi ở phòng thí nghiệm, nhóm đã được chọn để làm việc trên Valkyrie, một robot của NASA. Valkyrie cao 1,9 m và nặng 136 kg, là robot hình người hai chân có khả năng thao tác và đi lại khéo léo (bao gồm cả việc vượt chướng ngại vật), mang vật phẩm và mở cửa.
Nguồn gốc của Apollo là từ thiết kế của Valkyrie và công ty Apptronik đã dành nhiều năm để chế tạo các robot và bộ phận độc đáo mà đỉnh cao là tạo ra một người người có thể hoạt động trong môi trường được thiết kế cho con người. Theo ông Cardenas, các robot trong dây chuyền lắp ráp thường được bắt vít xuống đất hoặc cắm vào tường và chỉ có thể hoạt động trong những không gian được thiết kế dành riêng cho chúng.
“Thay vì những robot có chuyên môn cao chỉ có thể phục vụ một mục đích, Apptronik muốn Apollo trở thành phiên bản ‘iPhone’ của robot”, ông Cardenas khẳng định. “Mục tiêu của chúng tôi là chế tạo một robot có thể làm hàng nghìn việc khác nhau”.
Đặc biệt, Apollo sẽ có giá thấp hơn giá một chiếc ô tô thông thường. Robot truyền thống dựa vào các bộ phận có độ chính xác cao. Nhưng sự ra đời của máy ảnh và hệ thống trí tuệ nhân tạo đã cho phép phát triển các robot ít phụ thuộc vào việc lập trình trước và thay vào đó phản ứng nhanh hơn với môi trường của chúng, điều đó có nghĩa là các bộ phận được sử dụng trong sản xuất có giá cả phải chăng hơn, Cardenas cho biết.
Năm nay, Apptronik tập trung vào việc đảm bảo các khách hàng thương mại và nhà sản xuất quan tâm đến cách Apollo có thể cải thiện hoạt động hậu cần của họ. Công ty đặt mục tiêu sản xuất thương mại vào cuối năm 2024.
Apollo sẽ bắt đầu được thử nghiệm tại nhà máy và nhà kho, thực hiện các công việc đơn giản, chẳng hạn như di chuyển hộp và đẩy xe đẩy xung quanh. Nhưng theo thời gian, chức năng của Apollo sẽ tăng lên thông qua các mẫu và bản cập nhật mới đến mức nó có thể được ứng dụng trong xây dựng, sản xuất thiết bị điện tử, bán hàng, giao đồ tận nhà và thậm chí cả chăm sóc người già.
Di chuyển như con người
Trọng tâm thiết kế của Apollo là bộ truyền động hay “cơ” robot. Nhóm nghiên cứu của Apptronik đã nghiên cứu hơn 35 lần lặp lại các bộ truyền động cốt lõi cho phép Apollo đi lại, uốn cong cánh tay và nắm bắt các vật thể như con người.
Tiến sĩ Nick Paine, đồng sáng lập và giám đốc công nghệ của Apptronik cho biết: “Con người có khoảng 300 cơ trong cơ thể. Là kỹ sư, mục tiêu của chúng tôi là đơn giản hóa sự phức tạp, vì vậy Apollo có khoảng 30 nhóm cơ khác nhau trong hệ thống của nó để thực hiện các động tác cơ bản”.
Đầu của Apollo chứa một camera nhận biết, trong khi các cảm biến trên thân giúp nó lập bản đồ góc nhìn 360 độ về môi trường và xác định nơi mình có thể di chuyển. “Bộ não” hay máy tính chính của robot cũng nằm trong ngực của Apollo.
Các cảm biến giúp robot giữ được định hướng khi nó đi qua hoặc xung quanh chướng ngại vật. Kiểu vận động này sẽ là chìa khóa khi Apollo tiến vào những môi trường phức tạp, chẳng hạn như ngoài trời và một ngày nào đó thậm chí là bề mặt của Mặt trăng.
“Các robot cần có khả năng làm việc trong tình trạng hỗn loạn và bất ổn giống như con người”, ông Paine nói.
Cuối cùng, Apollo sẽ được tự chủ, nhưng nhóm nghiên cứu của Apptronik vẫn muốn có một mức độ kiểm soát đối với những gì robot sẽ làm. Cardenas cho biết mặc dù bộ điều khiển trước tiên sẽ hoạt động thông qua máy tính bảng hoặc thiết bị thông minh, nhưng trong tương lai, con người sẽ có thể đến gần Apollo và ra lệnh cho nó phải làm gì.
Hoài bão về sự thành công
Apptronik đóng vai trò là một trong những đối tác của NASA nghiên cứu về thiết kế robot hình người. Trái đất là nơi thử nghiệm cho Apollo và một ngày nào đó, phiên bản tương lai của robot có thể hoạt động trong điều kiện không gian nguy hiểm thay con người.
Ông Paine cho biết sẽ còn một chặng đường dài để chuẩn bị cho các robot hình người hoạt động trong môi trường chân không ngoài không gian, vì vậy Apollo trước tiên có thể tới Trạm vũ trụ quốc tế.
Lợi ích của việc sử dụng robot hình người như Apollo trong không gian là chúng có thể được sử dụng để xây dựng và thử nghiệm các môi trường được thiết kế dành cho con người - chẳng hạn như môi trường sống trên Mặt trăng và sao Hỏa - trước khi các phi hành gia đến.
Nhưng các robot sẽ phải đối mặt với những thách thức và cần được thiết kế với ít hạn chế hơn so với các robot trên Trái đất. Ví dụ, một robot hình người có thể cần phải bò trong môi trường của một chiếc xe tự hành có kích thước tương tự một chiếc xe tải cỡ lớn mà vẫn có đủ sức mạnh và tính linh hoạt để mở vận hành xe.
“Hy vọng và ước mơ của tôi là chúng ta sẽ có những robot có mục đích chung được đưa vào không gian trong vòng 10 năm tới và chúng ta sẽ có thể nhận ra một số lợi ích của việc có hệ thống robot có thể cho phép phi hành đoàn tập trung hơn nhiều vào những điều mà con người làm tốt nhất - khám phá và thực hiện những khám phá khoa học”, Shaun Azimi, lãnh đạo nhóm chế tạo robot phức tạp tại NASA, cho biết.
