[SIRE 2018] Sự tiến hóa của robot dịch vụ: Từ robot chuyển đổi hình dạng đến robot cộng tác với con người

Tháng Mười 27 10:00 2018

Hội chợ Singapore International Robo Expo (SIRE) là sự kiện hàng đầu trong khu vực về robot công nghiệp và dịch vụ. Sự kiện được tổ chức bởi công ty Experia và Hiệp hội Tự động hóa công nghiệp Singapore (SIAA), sẽ diễn ra từ ngày 01 đến 02 tháng 11 năm 2018 tại Trung tâm hội chợ và hội nghị Sands Expo, Singapore. Khu vực Châu Á – Thái Bình Dương tiếp tục là động lực tăng trưởng quan trọng cho ngành công nghiệp robot và tự động hóa toàn cầu, SIRE là nền tảng cung cấp cho khách thăm có được những hiểu biết quan trọng, kích thích cơ hội kinh doanh và khám phá các giải pháp mới trong sự tăng trưởng nhanh chóng của ngành Robot. Sự kiện năm nay sẽ tập trung vào các thế hệ robot tiếp theo, toàn bộ chuỗi giá trị từ nghiên cứu và phát triển công nghệ, đến kiểm tra và thương mại hóa.

Chúng ta đang chứng kiến một cuộc cách mạng về robot dịch vụ, trong cả hai lĩnh vực công nghiệp và cá nhân. Từ công việc dọn dẹp sàn nhà cho đến dịch vụ logistic, robot đều mang đến những lợi thế vượt trội trong việc cải thiện năng suất, hiệu quả và an toàn trong công việc. Các robot công nghiệp chủ yếu được sử dụng trong các nhà máy, giúp tự động hóa các nhiệm vụ sản xuất, từ đó hạn chế được các công việc lặp đi lặp lại và gây nguy hiểm cho con người, đồng thời tiết kiệm thời gian và chi phí.Theo Liên đoàn Robot quốc tế (IFR), thị trường robot công nghiệp dự kiến sẽ tăng trưởng với tốc độ trung bình từ 20 đến 25% giữa năm 2018 và 2020, cuối cùng đạt giá trị ước tính khoảng 27 tỷ đô la Mỹ. Mặt khác, robot cá nhân bao gồm các robot hỗ trợ con người, thường được sử dụng để tự động hóa các nhiệm vụ liên quan đến việc vệ sinh sàn nhà, lau kính, hoặc hút bụi. Mặc dù đây là một phân khúc robot dịch vụ tương đối nhỏ hơn, nhưng dự đoán của IFR chỉ ra rằng robot cá nhân sẽ có giá trị thị trường ước tính khoảng 11 tỷ đô la Mỹ trước năm 2020.

Cho đến nay, đã có rất nhiều cuộc tranh luận xung quanh các vấn đề về robot dành lấy hay thay thế những công việc của con người và dần dần con người trở thành “nô lệ” của máy móc. Thay vì luôn nói về chủ đề này, chúng ta cần phải điều chỉnh lại, phân tích và nghiên cứu về những tiềm năng to lớn mà robot mang lại. Nhiều máy móc thông minh có khả năng giúp giảm thiểu áp lực về chi phí và tình trạng dân số già hóa ở các nước công nghiệp, cũng như tình trạng thiếu nhân công có trình độ, mà nhu cầu luôn đòi hỏi cải thiện chất lượng dịch vụ và đạt được kết quả tốt nhất. Nhiều khảo sát thị trường về tiềm năng của robot đã cho thấy những lợi ích tích cực và thực sự làm cho cuộc sống của con người ngày càng tốt hơn.

Với việc mở rộng và liên tục nâng cấp các ứng dụng, nhằm nâng cao năng suất, chi phí và an toàn, việc thiết kế các máy thông minh này đang gặp nhiều thách thức, chủ yếu do tính chất phức tạp của môi trường mà chúng hoạt động và các tác vụ chúng thực hiện. Để giải quyết những vấn đề này, các nhà nghiên cứu đang tim ra cách tiếp cận theo hai hướng: Một là thiết kế các robot có khả năng tự biến đổi hình dạng, để tối đa hóa hiệu suất của chúng, hai là thiết kế một môi trường thân thiện hơn để robot có thể hoạt động hiệu quả hơn.

Robot thay đổi hình dạng là bộ máy cơ điện với khả năng biến đổi về hình thái học. Ngoài khả năng nhận thức, hành động và kiểm soát dễ dàng được tìm thấy trong nền tảng robot hình dạng cố định, robot thay đổi hình dạng còn có khả năng tự động thay đổi hình dạng vật lý của mình để vượt qua những chướng ngại vật trong môi trường làm việc. Vậy robot có thể nâng cao năng suất như thế nào? Tại trường Singapore University of Technology and Design (SUTD), nơi một nhóm nghiên cứu đã phát triển một loạt gồm 7 giải pháp robot thay đổi hình dạng để vệ sinh và bảo trì, với sự hỗ trợ từ Phòng nghiên cứu và phát triển Robot Quốc gia Singapore (NR2PO). Những robot này chứng minh khả năng làm việc hiệu quả hơn so với thiết kế hình thái cố định truyền thống, trong một loạt các tình huống khác nhau, từ vệ sinh sàn, làm sạch bề mặt kính của các tòa nhà cao tầng, cho đến làm sạch cầu thang và kiểm tra cống rãnh.

Robot tự thay đổi hình dạng theo môi trường (Shape-shifting robot) mang đến tiềm năng lớn cho ngành công nghiệp Robot. Nhờ vào tính linh hoạt và được thiết kế theo từng mô đun khác nhau, cơ hội ứng dụng các sản phẩm robot này sẽ ngày càng mở rộng trong tương lai.

sTetro là robot có thể thay đổi hình dạng khi lau sàn nhà và bậc thang. Hầu như các tòa nhà cao tầng đều có cầu thang bộ, mặc cho sự xuất hiện của thang máy và thang cuốn, và vấn đề vệ sinh thang bộ đã nhận được rất ít sự chú ý từ các nhà nghiên cứu, mặc dù tồn tại hàng chục ngàn sản phẩm robot trên thị trường chuyên vệ sinh sàn nhà, nhưng tất cả chúng đều có một điểm chung là “tránh các bậc thang” và không có giải pháp khả thi đối với việc vệ sinh cầu thang, vì làm sạch từng bậc cầu thang sẽ vất vả hơn rất nhiều so với làm sạch sàn nhà, và sTetro đang được phát triển để giải quyết vấn đề này.

sTetro có khả năng tự điều hướng và làm sạch không gian đã được lập trình sẵn bao gồm cả vệ sinh cầu thang. Robot được trang bị các bộ cảm biến và thuật toán thông minh, giúp tự động dò tìm và thích nghi với các thiết kế bậc thang khác nhau.

sTetro được phát triển bởi nhóm nghiên cứu của trường Singapore University of Technology and Design

Ngoài sTetro thì nhóm nghiên cứu của trường đại học này cũng đang phát triển Mantis – robot lau kính ở các tòa nhà cao tầng. Thông thường, con người cần phải dùng tay để di chuyển các robot từ tấm kính này sang tấm kính kia để vệ sinh toàn bộ mặt kính. Nhưng Mantis có khả năng lau sạch cũng như vượt chướng ngại vật và chuyển tiếp giữa các tấm kính mà không cần đến sự giúp sức của con người. Đây là bước đột phá trong việc ứng dụng robot vào các công trình xây dựng, bảo dưỡng máy bay và kiểm tra cơ sở hạ tầng. Các sản phẩm đang được thử nghiệm ở nhiều nơi trong khuôn viên trường Singapore University of Technology and Design.

Những tiến bộ kỹ thuật gần đây như phát triển máy học (Machine learning), điện toán đám mây, Internet vạn vật (Internet of Things – IoT) và trí tuệ nhân tạo (AI) đã giúp cho việc sử dụng robot trở nên hiệu quả và dễ dàng hơn. Điều này sẽ động lực thúc đẩy đáng kể cho sự phát triển của ngành robot trong thị trường thương mại. Và trong tương lai không xa, các robot dịch vụ sẽ xuất hiện ở hầu hết các thành phố lớn. Đây cũng là những thách thức to lớn, vì các thành phố sẽ cần phải thích ứng để phù hợp với số lượng robot tăng lên nhanh chóng trong lực lượng lao động.

Để giúp các robot có thể làm việc một cách hiệu quả, chúng ta cần phải thiết kế lại nơi làm việc của chúng. Cũng giống như con người, Robot cũng có những “yêu cầu” khác nhau về môi trường làm việc, nó cũng sẽ cần những nguyên tắc thiết kế chung nhằm tăng cường độ an toàn cho robot thông qua các ứng dụng. Để đạt được mục tiêu này, trường Singapore University of Technology and Design đang phát triển một lĩnh vực nghiên cứu mới mang tên “Robot Ergonomics”, kết nối các lĩnh vực truyền thống bao gồm kiến trúc, thiết kế sản phẩm và robot dựa trên tiền đề của robot dịch vụ và môi trường hàng ngày. Các nhà nghiên cứu kết hợp các cảm biến tiên tiến, điều khiển và thiết bị truyền động để robot có thể thực hiện các thao tác tương đối đơn giản như xoay tay cầm để mở cửa, khi vị trí và hình dạng của tay cầm và nhiều loại cửa có kích thước khác nhau. Robot Ergonomics được thiết kế nhằm làm giảm đáng kể độ khó của các nhiệm vụ như vậy, bằng cách xem xét các đặc điểm của robot khi thiết kế không gian mà không bị phụ thuộc vào sở thích của con người.

Tác giả bài viết: Tiến sĩ Mohan Rajesh Elara, Trợ lý giáo sư trường Singapore University of Technology and Design

Khi các thành phố có một lực lượng lao động người máy đang phát triển, nhu cầu về thiết kế thân thiện với robot ngày càng trở nên quan trọng hơn.

Việc không ngừng nỗ lực nghiên cứu tại SUTD chỉ là một ví dụ điển hình về cách mà nơi làm việc có thể được thiết kế lại, để giúp robot hoạt động hiệu quả hơn. Chúng ta cần mở rộng và phát triển những nỗ lực này cho tất cả các ngành nghề khác – có thể là ngành thực phẩm và đồ uống, vận chuyển, xây dựng hoặc chăm sóc sức khỏe.

SUTD sẽ giới thiệu 7 mẫu robot biến đổi hình dạng đến khách thăm tại hội chợ Singapore International Robo Expo 2018. Để hiểu rõ hơn về khả năng độc đáo của những robot này về khả năng tự biến đổi hình dạng và khả năng thích ứng với môi trường của chúng, hãy nhấn vào đây

Tóm lại, những nỗ lực để thiết kế một lực lượng lao động robot cần phải đi đôi với các sáng kiến khác, để cải thiện môi trường làm việc phù hợp với số lượng lớn robot. Tuy thách thức lớn hơn, nhưng đã đến lúc chúng ta nhận thấy rằng robot là những đồng nghiệp của con người và làm cho cuộc sống tốt hơn chứ không phải dành lấy hay thay thế những công việc của con người.

Để xem các tin bài khác về hội chợ SIRE 2018, hãy nhấn vào đây 

 

(Thông cáo báo chí được cung cấp bởi Ban tổ chức Singapore International Robo Expo)