Robot chạy nhanh nhất thế giới 'tăng tốc' trong cuộc đua khó hơn

Tại World Humanoid Robot Games hồi tháng 8, robot hình người TianGong Ultra gây sửng sốt khi hoàn thành quãng đường 100 m trong 8,64 giây, nhanh hơn gần một giây so với kỷ lục thế giới của Usain Bolt. Đằng sau màn trình diễn ấn tượng ấy là nhiều ngày thử nghiệm liên tục, cùng những giờ sửa chữa những robot đã bị hư hỏng sau mỗi lượt thi.

“Khi robot khởi động trơn tru và vượt qua mốc 50 m, đó là lúc tôi thực sự thở phào”, Guo, kỹ sư 34 tuổi phụ trách phát triển Ultra và Omni - mẫu robot nhỏ hơn thi đấu ở nội dung 400 m - tại Trung tâm Đổi mới Robot Hình người Bắc Kinh (X-Humanoid), chia sẻ.

Nhưng chỉ một tuần sau, nhóm kỹ sư trẻ đã nhanh chóng chuyển sự tập trung sang một mục tiêu lớn hơn.

“Chúng tôi muốn biến hiệu suất cao thành độ tin cậy cao và khả năng sử dụng thực tế cao”, Guo nói với Reuters trong cuộc phỏng vấn đầu tiên của ông với một cơ quan truyền thông nước ngoài.

Kỷ lục của TianGong Ultra cho thấy rõ hơn bước tiến nhanh chóng của Trung Quốc trong lĩnh vực robot hình người, nơi nghiên cứu được nhà nước hỗ trợ, chuỗi cung ứng phát triển sâu rộng và cuộc cạnh tranh gay gắt đang thúc đẩy công nghệ tiến bộ nhanh chóng.

Tuy nhiên, mục tiêu tiếp theo của Guo cũng cho thấy thử thách khó khăn hơn mà ngành robot đang phải đối mặt: Làm thế nào biến những màn trình diễn gây choáng ngợp thành những cỗ máy thực sự hữu ích trong công việc.

Robot Trung Quốc phá kỷ lục chạy 100 m Các robot hình người Trung Quốc liên tiếp phá những cột mốc thể thao của con người, trong đó có thành tích vượt qua kỷ lục thế giới chạy 100m của vận động viên điền kinh “tia chớp đen” Usain Bolt.

Bên trong xưởng robot

X-Humanoid đặt tại Yizhuang, khu phát triển công nghệ cao ở phía đông nam Bắc Kinh, đồng thời là một trong những cụm robot lớn của Trung Quốc. Từng là nơi tập trung nhiều nhà máy sản xuất ôtô, khu vực này nay có cả trung tâm bán robot và nhà hàng theo chủ đề robot, phản ánh nỗ lực của Bắc Kinh trong việc quảng bá ngành công nghiệp mới.

Phòng trưng bày ở tầng một giới thiệu các thế hệ robot TianGong, trong đó có một robot vẫn khoác chiếc áo thi đấu từ cuộc chạy bán marathon mà nó giành chiến thắng năm ngoái.

Trên tầng 9, những robot hình người Ultra và Omni màu trắng được treo cố định trong các khung kim loại. Một robot đeo băng đô đỏ với dòng chữ “Champion TianGong”.

Trong chuyến thăm của Reuters, các kỹ sư liên tục kiểm tra và sửa chữa robot. Người tháo phần vỏ đầu, người siết lại khớp chân, những người khác tiến hành các bài thử nghiệm khả năng đi lại.

Tại khu văn phòng bên cạnh, nhóm của Guo phát triển phần mềm trước khi đưa chúng vào thử nghiệm trên những robot thực tế.

Thành lập vào tháng 11/2023, X-Humanoid nhận vốn từ các nhà đầu tư nhà nước và tư nhân, trong đó có công ty robot UBTech, cùng các tập đoàn công nghệ Xiaomi và Baidu. Công ty phát triển phần cứng, phần mềm điều khiển chuyển động và công nghệ AI cho ngành robot, đồng thời thương mại hóa các mẫu robot của riêng mình.

X-Humanoid chưa công bố số lượng robot do công ty sản xuất đã được bán hoặc đưa vào sử dụng thương mại.

Các kỹ sư đang làm việc giữa các robot hình người Tiangong Omni trong khu vực nghiên cứu và thử nghiệm của Trung tâm Đổi mới Robot Hình người Bắc Kinh, còn được gọi là X-Humanoid, tại Bắc Kinh (Trung Quốc). Ảnh: Reuters.

Khách hàng của X-Humanoid hiện gồm các trường đại học, viện nghiên cứu và doanh nghiệp đang thử nghiệm ứng dụng robot trong công nghiệp. Tại nhà máy động cơ Foton Cummins ở Bắc Kinh, robot của công ty đã được thử nghiệm để vận chuyển các thùng hàng. Mẫu Tianyi 2.0 có thể nâng những thùng nặng 8-12 kg lên kệ, trong một chương trình mà nhà máy mô tả là bước thử nghiệm ban đầu.

Từ chạy nhanh đến làm việc hữu ích

Ultra ban đầu không được chế tạo để phá kỷ lục chạy 100 m. Nó bắt đầu như một thử nghiệm nhằm đẩy giới hạn chuyển động của robot hình người.

Guo ví những robot hình người hiện nay với những chiếc ôtô thuở sơ khai: trước tiên phải khiến chúng có thể điều khiển được, sau đó kết hợp một cơ thể đủ ổn định với “bộ não” AI thông minh hơn, có khả năng tự xử lý những nhiệm vụ phức tạp.

Theo anh, thách thức trước mắt là làm cho cơ thể robot và hệ thống điều khiển chuyển động đủ ổn định, đáng tin cậy để sử dụng hàng ngày. Việc phát triển AI có khả năng thực hiện những nhiệm vụ tự động phức tạp hơn sẽ cần thêm nhiều thời gian.

Việc huấn luyện robot chạy cũng giúp phát triển khả năng di chuyển tổng quát, từ đó cải thiện khả năng thích ứng với nhiều loại địa hình.

Mẫu Omni nhỏ hơn đã cho thấy tiềm năng đó trong thực tế. Trong một thử nghiệm nội bộ năm nay, robot này có thể đi từ tầng một lên tầng 17 tại trụ sở X-Humanoid.

Guo dự đoán những robot hình người cỡ nhỏ có thể sớm đảm nhận các công việc trong lĩnh vực dịch vụ và công nghiệp nhẹ. Trong khi đó, Ultra về lâu dài có thể được sử dụng để kiểm tra ngoài trời hoặc tham gia các hoạt động cứu hộ khẩn cấp.

Một trong những bài toán lớn nhất là khả năng phanh. Ultra nặng 75 kg và có thể đạt tốc độ hơn 17 m/giây khi chạy tối đa. Tại giải đấu, một tấm đệm giảm chấn được đặt ở cuối đoạn đường chạy ngắn, nhưng những robot tham gia nội dung 100 m vẫn có lúc lao thẳng vào rào chắn sau khi hoàn thành phần thi.

Guo cho biết các phiên bản tương lai có thể nhẹ hơn, phanh tốt hơn và sử dụng tư thế an toàn hơn khi giảm tốc.

Robot hình người Tiangong Ultra va chạm vào một tấm đệm sau khi hoàn thành cuộc đua chung kết nhóm cỡ lớn 100m, trong khuôn khổ Đại hội Robot Hình người Thế giới lần thứ hai tại Trung Quốc, ngày 26/8. Ảnh: Reuters.

Bứt tốc ở những mét cuối

Khi đến World Humanoid Robot Games, Ultra được trang bị ba chiến thuật chạy được huấn luyện trong môi trường mô phỏng. Một chiến thuật đã được thử nghiệm nhiều lần, trong khi hai phương án còn lại có tốc độ lý thuyết cao hơn nhưng chưa được kiểm chứng đầy đủ.

Mỗi chiến thuật thực chất là một hệ thống điều khiển chuyển động được huấn luyện để liên tục điều chỉnh khớp và giữ thăng bằng. Nhờ đó, robot có thể chạy nước rút trong tư thế đứng mà không cần con người điều khiển từng bước.

Ultra sử dụng chương trình khác nhau ở từng vòng. Robot hoàn thành vòng loại trong 9,39 giây, bán kết trong 8,86 giây và chung kết trong 8,64 giây.

Giữa các lượt thi, các kỹ sư lại trở về khu vực thử nghiệm để tiếp tục ép những chương trình chạy nhanh hơn đến giới hạn, đồng thời điều chỉnh hệ thống định hướng và điều khiển chuyển động. Một số kỹ sư phải thức trắng đêm, có khi thử nghiệm kéo dài sang ngày hôm sau trước khi quay lại địa điểm thi đấu.

Khi bị đẩy tới giới hạn, robot liên tục vấp ngã, mất thăng bằng và đổ xuống. Các đội phải nhanh chóng đưa robot dự phòng ra thay thế trong khi nhóm kỹ thuật khẩn trương sửa chữa những cỗ máy bị hư hỏng.

Ở những giai đoạn đầu phát triển, sự cố còn nghiêm trọng hơn. “Chân bị gãy, phần eo cũng bị gãy”, Guo kể.

Ngay sáng ngày diễn ra chung kết, nhóm của Guo vẫn thử nghiệm một chương trình chạy mới được huấn luyện. Chương trình hoạt động ổn định trong các buổi thử nhưng lại không cho kết quả tương tự trên đường đua thực tế.

Các thành viên đội bảo trì kiểm tra robot hình người Tiangong Ultra sau khi chúng bị ngã trong cuộc đua chung kết. Ảnh: Reuters.

Sự khác biệt giữa từng robot cũng khiến nhóm kỹ sư đau đầu, khiến Guo không khỏi lo lắng trước giờ thi.

Đôi chân nặng khiến Ultra tăng tốc chậm ở những mét đầu. Tuy nhiên, khi đạt khoảng 10 m/giây, robot có thể tiếp tục tăng tốc và dần thu hẹp khoảng cách với đối thủ.

Guo ước tính đến vòng bán kết, nhóm đã rút ngắn khoảng nửa giây trong thời gian phản ứng lúc xuất phát. Từ đó, sự chú ý được chuyển hoàn toàn sang việc tăng tốc độ tối đa.

Ở trận chung kết, thời gian phản ứng nhanh hơn cùng khả năng tăng tốc mạnh ở những mét cuối giúp Ultra vượt qua các đối thủ một cách rõ rệt.

Phía sau sân đấu, cả nhóm vỡ òa ăn mừng. Trong lễ bế mạc, một hàng robot hình người TianGong khoác những chiếc áo choàng đỏ in chữ “Champion”, một số robot còn vẫy những chùm tua rua cổ vũ.

“Cuối cùng tôi cũng có thể ngủ một giấc thật ngon”, Guo nói.