Phát triển robot bóng bàn với tiềm năng ứng dụng vượt trội

Kendrick Cancio (phải) và David Nguyen cùng công trình nghiên cứu cánh tay robot tại Viện Công nghệ Massachusetts - Ảnh: news.mit.edu

Thiết bị này không chỉ hứa hẹn trở thành đối thủ luyện tập lý tưởng cho các vận động viên, mà còn mở ra tiềm năng ứng dụng trong các robot hình người phục vụ công tác tìm kiếm cứu nạn, y tế và sản xuất.

Hệ thống bao gồm một cánh tay robot đa khớp được gắn cố định ở một đầu bàn bóng bàn, trang bị vợt bóng bàn tiêu chuẩn. Nhờ tích hợp nhiều camera tốc độ cao và hệ thống điều khiển dự đoán băng thông rộng, robot có thể nhanh chóng ước tính tốc độ và quỹ đạo của bóng đến, từ đó thực hiện các kiểu đánh khác nhau như đánh bóng xoáy lên, những pha "líp công" hay chặt bóng với độ chính xác cao.

Trong các thử nghiệm, nhóm nghiên cứu đã liên tiếp đánh 150 quả bóng về phía robot. Kết quả cho thấy tỷ lệ đánh trả thành công đạt khoảng 88% với cả ba kiểu đánh. Tốc độ đánh trả của robot tiệm cận với các tay vợt hàng đầu và nhanh hơn so với các thiết kế robot bóng bàn khác, đạt tới 19 mét/giây.

David Nguyen, nghiên cứu sinh tại MIT và đồng tác giả nghiên cứu chia sẻ: "Những bài toán chúng tôi đang giải quyết, đặc biệt là việc đón bắt vật thể với tốc độ và độ chính xác cao, có thể ứng dụng trong các tình huống robot cần thực hiện các thao tác linh hoạt và dự đoán điểm tiếp xúc với vật thể trong thời gian thực".

Nhóm nghiên cứu đang phát triển để mở rộng bán kính hoạt động của robot, giúp nó có thể đánh trả đa dạng các loại đường bóng hơn. Họ dự định lắp đặt robot trên hệ thống ray trượt hoặc nền tảng có bánh xe, cho phép nó di chuyển để bao quát nhiều vị trí trên bàn hơn.

Kendrick Cancio, một thành viên khác trong nhóm nghiên cứu nhấn mạnh: "Yếu tố quan trọng trong bóng bàn là dự đoán được độ xoáy và quỹ đạo của bóng dựa trên cách đối thủ đánh. Robot này có thể mô phỏng các động tác như trong môi trường thi đấu thực tế, qua đó giúp người chơi luyện tập và nâng cao trình độ".

Năm ngoái, DeepMind của Google cũng đã trình làng robot bóng bàn, tập trung vào khả năng mô phỏng lối chơi linh hoạt và học hỏi kỹ năng thể chất của con người. Trong khi đó, robot mới của MIT tập trung vào tốc độ và chính xác trong những pha đánh bóng, tối ưu hóa hiệu suất cho một nhiệm vụ cụ thể.

Ngoài mục đích hỗ trợ tập luyện bóng bàn, công nghệ này của MIT mở ra nhiều triển vọng ứng dụng quan trọng trong lĩnh vực robot. Khả năng phản ứng nhanh, dự đoán chính xác và thực hiện các động tác phức tạp trong thời gian thực của robot có thể được áp dụng trong nhiều tình huống thực tế. 

Chẳng hạn như trong công tác cứu hộ, robot có thể nhanh chóng nắm bắt và di chuyển các vật thể nguy hiểm, như các mảnh vỡ không ổn định hay vật liệu độc hại. Tại các nhà máy sản xuất, công nghệ này giúp cải thiện độ chính xác và tốc độ của dây chuyền lắp ráp, đặc biệt với các chi tiết nhỏ hoặc dễ vỡ. Trong y tế, những động tác điều khiển chính xác có thể hỗ trợ các ca phẫu thuật đòi hỏi độ chính xác cao.

Nghiên cứu này được tài trợ một phần bởi Viện Nghiên cứu Robot và Trí tuệ nhân tạo, và sẽ được trình bày tại Hội nghị Quốc tế về Robot và Tự động hóa (ICRA) trong tháng này. Với những tiến bộ đạt được, nhóm nghiên cứu đang tiếp tục hoàn thiện công nghệ, hướng tới mục tiêu phát triển thế hệ robot thông minh có khả năng tương tác và hỗ trợ con người trong nhiều lĩnh vực của cuộc sống.