Robotics là gì ?

Robotics là ngành khoa học kỹ thuật cao của nhân loại. Robotics có các quy trình: thiết kế, chế tạo, vận hành, ứng dụng robot, cũng như sử dụng tín hiệu cảm biến để phản hồi hay kết hợp hệ thống máy tính để lập trình, điều khiển. Các công nghệ robot từ trước đến này được con người sử dụng để thay thế sức lực con người trong môi trường nguy hiểm, độc hại, cũng như những công việc mà con người không thể làm được thì robot là lựa chọn hàng đầu. Robot được lấy cảm hứng từ những loài động thực vật, con người để nhà khoa học nghiên cứu, chế tạo ra những con robot hoàn hảo phục vụ cuộc sống.

Niềm khao khát về việc chế tạo những cỗ máy có thể tự động thực thi mệnh lệnh của con người có từ thời xa xưa, nhưng những nghiên cứu vượt bậc về robot và ứng dụng phổ biến của nó thì chỉ mới có từ khế kỷ XX. Trong suốt quá trình lịch sử, các nhà khoa học lỗi lạc của chúng ta thường cố gắng chế tạo robot bắt chước hành vi con người sao cho giống và giúp ích con người trong nhiều công việc đơn giản cũng như phức tạp. Cho đến hôm nay robot được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành nghề, lĩnh vực như công nghiệp, y tế,giáo dục, quân sự,…

Xuất xứ tên gọi Robot

Từ robot được sử dụng lần đầu bởi nhà văn lỗi lạc Isaac Asimov, trong truyện ngắn khoa học viễn tưởng “Kẻ nói dối”, được ấn bản năm 1941. Nhà văn Isaac Asimov của chúng ta không ngờ rằng ông đã sáng tạo nên một thuật ngữ mới để nói về ngành khoa học chế tạo robot.

Lịch sử ngành robotics

Vào năm 1927 bộ phim  “người máy” Maschinenmensch gynoid robot humanoid là sự mô tả ấn tượng nhất của một nhân vật robot từng xuất hiện trên phim ảnh, cùng với sự diễn xuất xuất thần của nữ diễn viên Brigitte Helm trong  bộ phim của Fritz Lang Metropolis

-Cây bút nổi tiếng chuyên viết chủ đề khoa học viễn tưởng Isaac Asimov đã đề xuất 3 nguyên tắc robot vào năm 1942

-Cũng trong năm 1948 Norbert Wiener đóng góp nguyên lý điều khiển học, làm nền tảng khoa học cho robot ứng dụng .

-Những mẫu robot độc lập với nhiều ứng dụng thực tiễn được các khoa học nghiên cứu, chế tạo trong nửa sau thế kỷ XX. Ngoài ra robot còn được kỹ thuật số và lập trình đầu tiên có tên gọi Unimate và được chế tạo trong năm 1961, nó được dùng để nâng miếng kim loại nóng từ máy đúc chết và sắp xếp các miếng kim loại đó lại với nhau. Cho đến hôm nay robot được dùng để đóng gói, chăm sóc người già, nướng bánh,vận chuyển, thăm dò ngoài không gian, sửa chữa tàu ngầm, bay trinh sát, dò tìm bom mìn, tìm kiếm phát hiện chất phóng xạ,…

Các dạng robot:

-Robot bơi

Các nhà khoa học muốn sao chép những đặc điểm vượt trội của một số loài cá vì họ phát hiện nó có thể đạt được hiệu suất đẩy lớn hơn 90%. Có thể nói đến là robot Cá Ngừ được chế tạo bởi Institute of Field Robotics, nó dùng để phân tích mô hình chuyển động của cá. Hay robot Aqua Penguin được công ty Festo mô phỏng từ hình dạng khí động học và “mái chèo” của chim cánh cụt.

– Robot bay

Những loại robot bay được gọi là UAV, chúng được thiết kế nhỏ gọn, nhẹ hơn nhưng không cần có phi công điều khiển, chúng thực hiện nhiệm vụ trinh sát quân sự, tìm kiếm cứu nạn, thậm chí tập kích mục tiêu theo lệnh người điều khiển. Ngoài ra UAV còn được cài đặt hệ thống nhận dạng người, cài đặt bản đồ, lập trình tự động xử lý tình huống khi có bất trắc xảy ra. Các biến thể robot bay gồm tên lửa hành trình, trực thăng, máy bay trinh sát, máy bay ném bom. Những mẫu robot bay hiện có như Air Ray, Air Jelly .

-Robot biết đi

Nhiều nhà khoa học đã chế tạo thành công robot đi hai chân như con người, nhưng các robot này khi di chuyển không có được sự vững chắc như đôi chân người. Robot biết đi được nghiên cứu, chế tạo để có thể làm việc trên mọi địa hình và phải có tính linh hoạt cao. Hiện tại có một số loại robot có thể bước đi trên mặt phẳng hoặc bước lên cầu thang. Ngoài ra các nhà khoa học đang cố gắng tạo ra robot có thể bước đi trên bề mặt gồ ghề, lởm chởm trong mọi điều kiện thời tiết phức tạp.

-Robot leo trèo

Robot mô phỏng chuyển động con người  leo lên bề mặt thẳng đứng của bức tường với những chỗ lồi lõm bằng cách điều chỉnh tâm của trọng lực, đồng thời di chuyển các chi. Một ví dụ điển hình là mẫu robot ” Speedy Freelander ” được tiến sĩ Li Hiu Yeung và nhóm cộng sự đã phát triển thành công loại robot mô phỏng sinh học loài tắc kè. Tiến sĩ Li Hiu Yeung chia sẻ robot tắc kè có thể leo trèo nhanh và tuột xuống bức tường (bức tường nằm ngang hay thẳng đứng). Không những vậy ” Speedy Freelander ” còn có thể đi lộn ngược trên trần nhà,  di chuyển trên kính nhẵn bóng, bức từng bám đầy bụi, bề mặt xù xì, nó có thể tự động nhận biết chướng ngại vật và vượt qua chúng.

-Robot giáo dục, huấn luyện

Robot là một thành phần không thể thiếu trong xã hội loài người và robot cũng được ứng dụng trong giáo dục, huấn luyện. Các kỹ sư đã cho ra đời robot giáo dục, chúng trở thành công cụ trợ giảng phổ biến ở nhiều trường cấp 2, 3 tại Hoa Kỳ cũng như nhiều quốc gia khác. Robot được giới thiệu cho các em học sinh, sinh viên nhằm khơi dậy niềm đam mê khám phá lập trình, trí tuệ nhân tạo nhất là các bạn sinh viên năm nhất ở trường đại học tại những nước có nền công nghệ robot phát triển.

 

Video robot ấn tượng nhất: