Buzz
ANYmal - robot tiên phong có thể đồng hành cùng các vận động viên cầu lông chuyên nghiệp trong tương lai gần.
Các thế hệ robot mới nhất gây ấn tượng mạnh với khả năng vận động mềm dẻo và giữ thăng bằng hoàn hảo. Dù vậy, chúng vẫn chưa thể tích hợp nhịp nhàng giữa hệ thống cảm biến và chuyển động - tương tự như phản xạ tự nhiên của con người khi đỡ bóng hay né cú đánh trong chớp mắt.
Nhận thấy thách thức này, đội ngũ nghiên cứu tại ETH Zürich đã tạo ra ANYmal - robot hình dáng như hươu cao cổ thu nhỏ, sử dụng miệng để cầm vợt thi đấu cầu lông.
Với thiết kế 4 chân công nghiệp, ANYmal có trọng lượng 50kg, kích thước 0.5m x 1m. Phần thân trên tích hợp cánh tay robot linh hoạt để thực hiện các cú đánh chuẩn xác, cùng hệ thống camera 3D theo dõi đường bay của cầu.
ANYmal đang trong quá trình huấn luyện để trở thành vận động viên cầu lông - Ảnh: Yuntao Ma/ETH Zurich.
Bên cạnh phần cứng, nhóm phát triển còn tập trung vào hệ thống điều khiển thông minh. Khác với phương pháp tối ưu hóa truyền thống đòi hỏi mô hình toán học phức tạp, ANYmal được trang bị công nghệ điều khiển tiên tiến mang tính đột phá.
Yuntao Ma, trưởng nhóm phát triển robot cầu lông AI, tiết lộ với ArsTechnica: 'Gần đây, reinforcement learning ngày càng được ứng dụng rộng rãi. Thay vì tạo mô hình phức tạp, chúng tôi cho robot tự học di chuyển thông qua môi trường mô phỏng ảo.'
ANYmal được đào tạo trong sân cầu lông ảo, nơi bản sao số của nó liên tục đuổi theo và đánh cầu. Mỗi chu kỳ huấn luyện yêu cầu robot dự đoán đường bay và thực hiện thành công 6 cú đánh liên tiếp, đồng thời học cách nhận biết giới hạn thể chất để tránh kiệt sức.
Mục đích chính của quá trình đào tạo là phát triển khả năng phối hợp tay-mắt tương đương vận động viên thực thụ. Robot phải di chuyển linh hoạt, dự đoán vị trí cầu và sử dụng mọi bộ phận cơ thể để thực hiện cú đánh hiệu quả, đòi hỏi sự cân bằng hoàn hảo giữa nhận thức và vận động.
Sau khi hoàn thành khóa huấn luyện, ANYmal đã thành thạo việc định vị trên sân, biết cách lùi về vị trí trung tâm sau mỗi pha bóng giống các VĐV người. Đặc biệt, nó còn học được cách đứng bằng hai chân sau để quan sát cầu tốt hơn.
ANYmal đã phát triển khả năng đánh giá rủi ro, tránh những tình huống nguy hiểm có thể gây hư hỏng - kỹ năng mà nhiều người chơi còn thiếu. Dù vậy, nó vẫn chưa đủ trình độ để thi đấu với con người.
Trình độ hiện tại của ANYmal
Hạn chế lớn nhất nằm ở tốc độ phản ứng. Trong khi người bình thường phản ứng trong 0.2-0.25 giây và VĐV chuyên nghiệp chỉ cần 0.12-0.15 giây, ANYmal mất tới 0.35 giây để xử lý thông tin và phản hồi sau mỗi cú đánh của đối thủ.
Chuyên gia Ma giải thích, ANYmal gặp hạn chế về thị giác do phụ thuộc vào camera stereo để xác định vị trí cầu - mỗi khung hình đều tiềm ẩn sai số. Góc quan sát hẹp khiến robot chỉ có khoảnh khắc ngắn ngủi để đưa ra quyết định. 'Robot hiện chỉ phù hợp với các trận đấu giao lưu, hiệu suất giảm rõ rệt khi đối phương tăng tốc độ', Ma thẳng thắn thừa nhận.
Nhóm nghiên cứu đang triển khai nhiều giải pháp nâng cấp. Thời gian phản ứng có thể cải thiện bằng cách dạy robot đọc động tác cơ thể đối thủ để dự đoán đường cầu - kỹ thuật mà các VĐV chuyên nghiệp thường sử dụng. Họ cũng dự định tích hợp camera cảm biến thị giác tốc độ cao với độ trễ micro giây, cùng hệ thống động cơ mạnh mẽ hơn để tối ưu tốc độ và độ chính xác.
