Thanh Thúy
Well-known member
Viện Công nghệ Italy (IIT) vừa giới thiệu khu vực thử nghiệm và kiểm định sơ bộ cho iRonCub, robot hình người đầu tiên trên thế giới được trang bị động cơ phản lực. iRonCub sở hữu 4 động cơ phản lực cỡ nhỏ, cho phép nó bay lượn và thực hiện các nhiệm vụ phức tạp. Nhóm nghiên cứu tin rằng khả năng bay sẽ mang lại nhiều lợi ích cho robot trong nhiều ứng dụng, bao gồm cứu hộ thảm họa.
Khởi động dự án từ năm 2021, nhóm nghiên cứu IIT đã phải đối mặt với nhiều thách thức, chẳng hạn như ngăn chặn robot bốc cháy hoặc thậm chí phát nổ do khí thải động cơ. Họ đã phát triển các nguyên mẫu iRonCub dựa trên nền tảng iCub v2.5 và v3.0 - robot hình người phục vụ nghiên cứu do IIT tạo ra, được thiết kế để phát triển và thử nghiệm thuật toán AI.
iCub có thể xoay tự do 53 độ, được bao phủ bởi lớp da nhân tạo, tích hợp cảm biến lực/mô-men xoắn, camera, micrô, con quay hồi chuyển, gia tốc kế và bộ mã hóa ở mỗi khớp. iRonCub, ở cả hai phiên bản, đều được trang bị 4 động cơ phản lực, 2 chiếc ở cánh tay và 2 chiếc ở balo phản lực gắn sau lưng. Các thử nghiệm hiện tại đang tập trung vào iRonCub phiên bản 3. Để tích hợp động cơ, nhóm nghiên cứu đã thực hiện nhiều cải tiến quan trọng đối với thiết kế phần cứng của iCub, bao gồm việc tạo ra cột sống bằng titan và bổ sung lớp bảo vệ chịu nhiệt. iRonCub3 nặng khoảng 70kg. Động cơ turbine tạo ra lực đẩy tối đa hơn 1.000 Newton và nhiệt độ khí thải trên 600 độ C.
Bước tiến đáng kể so với iRonCub2 là việc các nhà nghiên cứu hiện đang thử nghiệm iRonCub3 trong khu vực bay và điều khiển chuyên dụng. iRonCub3 được nâng cấp đáng kể so với phiên bản tiền nhiệm. Được chế tạo dựa trên nền tảng iCub3, phiên bản này loại bỏ dây chằng và tích hợp cảm biến mô-men xoắn vào balo phản lực. Ngoài ra, các thiết bị điện tử mới cũng được thiết kế, bao gồm hệ thống điều khiển và lập kế hoạch thế hệ mới hoạt động ở tần số cao hơn. Theo nhóm nghiên cứu, những cải tiến này giúp tăng cường khả năng và hiệu suất của robot.
Một trong những thách thức chính đối với robot hình người bay lượn là lập kế hoạch đường đi cho cả hoạt động bay và đi bộ, bao gồm cả quá trình chuyển đổi giữa hai trạng thái. Nhóm đã phát triển một thuật toán lập kế hoạch đường đi dựa trên động lượng bằng ngôn ngữ Python, sử dụng phương pháp bắn đa điểm để giải quyết vấn đề. Thuật toán này đã được kiểm nghiệm qua mô phỏng và sẽ sớm được thử nghiệm trên robot thật.
Đối với việc kiểm soát bay, thuật toán được thiết kế để quản lý hướng và vị trí của robot, áp dụng phương pháp tối ưu hóa có điều kiện. Theo nhóm nghiên cứu, cơ chế này có thể điều chỉnh cho phù hợp với số lượng động cơ phản lực. Họ cho biết dự án có độ phức tạp vượt xa robot hình người truyền thống. Yếu tố nhiệt động lực học đóng vai trò thiết yếu khi khí thải từ động cơ turbine có thể đạt tới hàng trăm độ C và tốc độ gần bằng tốc độ âm thanh. Khí động lực học của hệ thống nhiều bộ phận đòi hỏi mạng nơ-ron để đánh giá trong thời gian thực.
Khởi động dự án từ năm 2021, nhóm nghiên cứu IIT đã phải đối mặt với nhiều thách thức, chẳng hạn như ngăn chặn robot bốc cháy hoặc thậm chí phát nổ do khí thải động cơ. Họ đã phát triển các nguyên mẫu iRonCub dựa trên nền tảng iCub v2.5 và v3.0 - robot hình người phục vụ nghiên cứu do IIT tạo ra, được thiết kế để phát triển và thử nghiệm thuật toán AI.
iCub có thể xoay tự do 53 độ, được bao phủ bởi lớp da nhân tạo, tích hợp cảm biến lực/mô-men xoắn, camera, micrô, con quay hồi chuyển, gia tốc kế và bộ mã hóa ở mỗi khớp. iRonCub, ở cả hai phiên bản, đều được trang bị 4 động cơ phản lực, 2 chiếc ở cánh tay và 2 chiếc ở balo phản lực gắn sau lưng. Các thử nghiệm hiện tại đang tập trung vào iRonCub phiên bản 3. Để tích hợp động cơ, nhóm nghiên cứu đã thực hiện nhiều cải tiến quan trọng đối với thiết kế phần cứng của iCub, bao gồm việc tạo ra cột sống bằng titan và bổ sung lớp bảo vệ chịu nhiệt. iRonCub3 nặng khoảng 70kg. Động cơ turbine tạo ra lực đẩy tối đa hơn 1.000 Newton và nhiệt độ khí thải trên 600 độ C.
Bước tiến đáng kể so với iRonCub2 là việc các nhà nghiên cứu hiện đang thử nghiệm iRonCub3 trong khu vực bay và điều khiển chuyên dụng. iRonCub3 được nâng cấp đáng kể so với phiên bản tiền nhiệm. Được chế tạo dựa trên nền tảng iCub3, phiên bản này loại bỏ dây chằng và tích hợp cảm biến mô-men xoắn vào balo phản lực. Ngoài ra, các thiết bị điện tử mới cũng được thiết kế, bao gồm hệ thống điều khiển và lập kế hoạch thế hệ mới hoạt động ở tần số cao hơn. Theo nhóm nghiên cứu, những cải tiến này giúp tăng cường khả năng và hiệu suất của robot.
Một trong những thách thức chính đối với robot hình người bay lượn là lập kế hoạch đường đi cho cả hoạt động bay và đi bộ, bao gồm cả quá trình chuyển đổi giữa hai trạng thái. Nhóm đã phát triển một thuật toán lập kế hoạch đường đi dựa trên động lượng bằng ngôn ngữ Python, sử dụng phương pháp bắn đa điểm để giải quyết vấn đề. Thuật toán này đã được kiểm nghiệm qua mô phỏng và sẽ sớm được thử nghiệm trên robot thật.
Đối với việc kiểm soát bay, thuật toán được thiết kế để quản lý hướng và vị trí của robot, áp dụng phương pháp tối ưu hóa có điều kiện. Theo nhóm nghiên cứu, cơ chế này có thể điều chỉnh cho phù hợp với số lượng động cơ phản lực. Họ cho biết dự án có độ phức tạp vượt xa robot hình người truyền thống. Yếu tố nhiệt động lực học đóng vai trò thiết yếu khi khí thải từ động cơ turbine có thể đạt tới hàng trăm độ C và tốc độ gần bằng tốc độ âm thanh. Khí động lực học của hệ thống nhiều bộ phận đòi hỏi mạng nơ-ron để đánh giá trong thời gian thực.