Các nhà nghiên cứu robot học vừa giới thiệu MotionDisco, một khung phát triển (framework) mới đầy ấn tượng nhằm giải quyết một trong những thách thức khó khăn nhất trong ngành chế tạo robot: huấn luyện các robot dạng người (humanoid) thực hiện các chuỗi chuyển động phức tạp và kéo dài (long-horizon) liên quan đến cả việc di chuyển lẫn thao tác vật thể (loco-manipulation).
Điểm độc đáo lớn nhất của MotionDisco là khả năng cho phép robot tự khám phá và tối ưu hóa các chuyển động này từ con số 0 (from scratch). Nó hoàn toàn không phụ thuộc vào các kỹ thuật truyền thống vốn rất tốn kém và mất thời gian như: - Điều khiển từ xa (teleoperation): Đòi hỏi con người trực tiếp điều khiển robot từng bước một. - Bắt chước chuyển động (motion retargeting): Thu thập dữ liệu chuyển động từ con người (motion capture) và ánh xạ lên bộ khung của robot.
Tự học hỏi thông qua tương tác giàu tiếp xúc
Trong các tác vụ thực tế như bê vác hộp, trèo lên bàn hay vượt qua chướng ngại vật, robot humanoid phải liên tục tạo ra và thay đổi các điểm tiếp xúc vật lý với môi trường xung quanh (contact-rich). Việc thiết kế thủ công các quỹ đạo này cực kỳ phức tạp và dễ gặp lỗi.
MotionDisco giải quyết bài toán này bằng cách biến quá trình tự khám phá chuyển động thành một bài toán tối ưu hóa thông minh. Robot sẽ tự thử nghiệm các lực tác động, các góc khớp và ghi nhận phản hồi từ môi trường để tự đúc kết ra chuỗi hành động tối ưu nhất nhằm đạt được mục tiêu cuối cùng (ví dụ: đưa chiếc hộp lên bàn cao).
> "Chúng tôi giới thiệu MotionDisco, một khung phát triển giúp khám phá các chuyển động loco-manipulation của robot humanoid có tính tiếp xúc phong phú và kéo dài từ con số 0, giúp loại bỏ sự phụ thuộc vào các hướng dẫn thủ công từ con người." > — Nhóm nghiên cứu MotionDisco tại AtariLab.
Những chuyển động kỳ lạ nhưng hiệu quả đến kinh ngạc
Khi quan sát các robot được huấn luyện bằng MotionDisco, các nhà khoa học phát hiện ra nhiều hành vi chuyển động cực kỳ sáng tạo và có phần "kỳ lạ" mà con người chưa từng nghĩ đến hoặc chưa bao giờ chủ động lập trình cho chúng. Những cách giữ thăng bằng, phân phối lực lên các khớp gối và cách trèo lên bàn của robot humanoid trông rất lạ mắt nhưng lại mang lại độ ổn định cơ học và hiệu năng năng lượng tối ưu tuyệt đối.
Bước tiến này mở ra tương lai nơi các robot humanoid có thể tự thích ứng với các môi trường làm việc mới hoàn toàn (nhà kho, công xưởng, khu vực thiên tai) chỉ bằng cách tự khởi động quá trình "tự học và khám phá" (Motion Discovery) mà không cần đến sự can thiệp hay lập trình trước từ các kỹ sư.
Nguồn tham khảo từ IEEE Spectrum Robotics và AtariLab.