Nghiên cứu lập trình huấn luyện hoạt động của Robot trong công nghiệp và gia đình

 Nghiên cứu lập trình Robot của người Việt

Tại Việt Nam, nghiên cứu phát triển robot đã và đang được triển khai ở hầu hết các trường đại học, viện nghiên cứu trong cả nước. Trong đó, nổi bật ở Hà Nội là Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, Viện Công nghệ thông tin, Viện Cơ học (Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam), Học viện Kỹ thuật Quân sự, Viện Nghiên cứu Điện tử, Tin học và Tự động hoá; ở TP Hồ Chí Minh là Trường Đại học Bách khoa, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật, Viện Cơ học và Tin học Ứng dụng, Phân viện Nghiên cứu điện tử, Tin học và Tự động hóa, Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển (Khu Công nghệ cao TP Hồ Chí Minh)... Đội ngũ nhà khoa học đã quan tâm và tập trung giải quyết một số vấn đề liên quan tới hệ thống robot như thiết kế tối ưu, động học, động lực học, điều khiển, thiết kế phần cứng,  lập trình phần mềm...

TS. Đỗ Trần Thắng - Viện Cơ học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam cho biết những năm gần đây Ban Ứng dụng và Triển khai Công nghệ trực thuộc Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã thực hiện nhiều hoạt động truyền thông kết nối với báo chí, truyền hình nhằm giúp, hỗ trợ giới thiệu sản phẩm nghiên cứu khoa học và phát triển công nghệ ra công chúng. Điều này giúp nhà khoa học và công nghệ có cơ hội tiếp cận với khách hàng, lựa chọn đối tác tiềm năng chuẩn bị cho bước tiếp theo là hợp tác chuyển giao công nghệ sản phẩm trong thời gian sắp tới.

TS Thắng cho biết hiện nay, Viện Cơ học Việt Nam đang nghiên cứu và triển khai hệ thống lập trình được để huấn luyện hoạt động của Robot. Hiện, hệ thống đang từng bước hoàn thiện để tạo thuận tiện và an toàn cho người sử dụng Robot. Các nhà nghiên cứu của Viện Cơ học đã bước đầu làm chủ và tiến tới có bằng độc quyền Sáng chế.

Tích hợp Robot thông minh

Theo TS Thắng,  hiện nay trong công nghiệp người ta đã sử dụng nhiều loại robot có thể lập trình được. Phương pháp lập trình truyền thống cho những robot như vậy bao gồm hướng dẫn ban đầu, chẳng hạn như có thể thông qua lệnh điều khiển và thông số điều khiển được thiết bị đặt ban đầu, cho robot ví dụ như hướng dẫn công cụ tay robot, dụng cụ hoặc bộ phận thao tác cuối gắn trên cánh tay robot chuyển động từ một vị trí ban đầu trong không gian, ví dụ như một vị trí mà công cụ tay robot gắp lên một đối tượng cần tác động, chuyển động qua một quỹ đạo mong muốn trong không gian dẫn đến vị trí cuối xác định trước.

Nghiên cứu lập trình huấn luyện hoạt động của Robot trong công nghiệp và gia đình

 Thông tin liên quan đến chuyển động từ vị trí ban đầu đến vị trí cuối của robot hoặc của công cụ tay robot, dụng cụ hoặc bộ phận thao tác cuối có thể được tải từ bộ nhớ lưu trữ hoặc cơ sở dữ liệu trong robot hoặc ở bên ngoài. Sau hướng dẫn này, robot có thể lặp lại thao tác và thực hiện nhiệm vụ đã được hướng dẫn, do đó việc hướng dẫn ban đầu cho robot để robot có thể được hiểu là huấn luyện robot để robot chuyển động theo một quỹ đạo mong muốn hoặc hoạt động theo một kịch bản hoạt động mong muốn.

Theo TS Thắng để lập trình điều khiển hoặc huấn luyện Robot sử dụng trong công nghiệp đòi hỏi cần có kiến ​​thức chuyên môn và thường chỉ những người am hiểu chuyên môn sâu mới có thể thực hiện được, ví dụ như là những người tích hợp hệ thống. Trong trường hợp robot được lập trình điều khiển dựa theo giới hạn hành trình chuyển động thực nhờ cảm biến được bố trí xung quanh môi trường hoạt động của robot cung cấp tín hiệu để robot thay đổi trạng thái hoạt động, hoặc dựa trên thông số hiện thời của robot thay đổi theo mối ràng buộc giữa  thông số điều khiển, đều đòi hỏi người lập trình điều khiển hoặc huấn luyện robot phải am hiểu  thông số và đặc tính liên quan của robot và tiến hành thiết lập logic điều khiển rất phức tạp. Điều này là không khả thi để được thực hiện bởi người thiếu kiến ​​thức chuyên môn sâu về loại robot cần điều khiển tương ứng.

Để khắc phục vấn đề này, liên quan đến robot đa chức năng sử dụng trong công nghiệp hoặc thậm chí ở hộ gia đình, cá nhà cơ học của Viện Cơ học đã đưa ra giải pháp mới. Giải pháp này tạo ra giao diện người sử dụng sẽ giúp thuận tiện hơn khi truy cập vào robot do giao diện người sử dụng cung cấp  công cụ giúp lập trình điều khiển hoặc huấn luyện robot một cách nhanh chóng, trực quan, thân thiện và đơn giản, thậm chí bao gồm cả việc lập trình lại từ nhiệm vụ này sang nhiệm vụ khác tương đối dễ dàng, thuận lợi cho bất kỳ người sử dụng nào mà không chỉ giới hạn ở những người có kỹ năng chuyên sâu trong lĩnh vực này.

Ngoài ra, nghiên cứu giải pháp này còn thuận lợi hơn để thao tác trên một robot hoặc thực hiện lập trình điều khiển hoặc huấn luyện robot này. Khi được cung cấp một số kịch bản hoạt động của robot được lưu trữ sẵn trong phương tiện lưu trữ, kịch bản hoạt động của robot. Bao gồm: thông tin về  quy trình làm việc cụ thể; vị trí ban đầu và vị trí cuối cùng của công cụ tay robot; dụng cụ hoặc bộ phận thao tác cuối; quỹ đạo trong không gian công cụ tay robot; dụng cụ hoặc bộ phận thao tác cuối; hoặc bộ phận khác của robot; đặc điểm của đối tượng cần tác động sẽ được robot tiếp cận; tác động hoặc cầm nắm cũng như thông tin xung quanh về giới hạn quỹ đạo cho phép hoạt động của robot hoặc  bộ phận của robot.

Trong tương lai, TS Thắng cho rằng nhóm nghiên cứu mong muốn được tiếp cận thêm nguồn tài chính từ đơn vị quản lý và doanh nghiệp để phát triển sản phẩm hoàn chỉnh phục vụ cho bước chuyển giao công nghệ ứng dụng vào thực tế.

Về chính sách, ông Thắng cho rằng cần có thêm khóa học về chính sách và thông tư cho nhà khoa học để tiếp cận với doanh nghiệp, nhà sản xuất phục vụ thương mại hóa sản phẩm.

 Khánh Chi