Trung Quốc phát triển thiết bị điều khiển robot không gian bằng trí não

Hình ảnh mô tả các xung nơ-ron bên trong não người. Ảnh: news.vanderbilt.edu

Công nghệ mới có thể giúp các phi hành gia thay đổi phương thức vận hành cánh tay robot khổng lồ trên trạm vũ trụ Trung Quốc - thiết bị robot phức tạp với nhiều bộ phận linh hoạt.

Cho đến nay, cánh tay robot vẫn được các phi hành gia vận hành bằng cần điều khiển và bàn phím. Song công việc này đôi khi có thể gặp khó khăn trong môi trường không trọng lực. Các nhà khoa học cho biết công nghệ kiểm soát trí não hiện nay chỉ có thể kiểm soát cánh tay robot với độ chính xác từ 40-80%, thấp hơn tiêu chuẩn cần thiết trong không gian. Họ đã mô phỏng giao diện kết hợp não bộ với máy tính mới và kết quả cho thấy độ chính xác trên 99%. Để so sánh, độ chính xác trung bình của việc điều khiến robot bằng bàn phím chỉ ở khoảng 92%.

Thiết bị điều khiển robot không gian bằng trí não sử dụng rất đơn giản. Giáo sư Wang Congqing và các đồng nghiệp của ông cho biết: 'Một người chưa qua đào tạo cũng có thể sử dụng thiết bị này để ra lệnh cho robot với độ chính xác và tốc độ khá cao'.

Các nhà khoa học đã tiến hành thử nghiệm thiết bị này tại Trung tâm Nghiên cứu và Đào tạo Phi hành gia Trung Quốc ở Bắc Kinh. Tuy nhiên, chi tiết về các cuộc thử nghiệm vẫn được giữ kín. Giáo sư Huang Weifen, nhà lãnh đạo phụ trách thiết kế của hệ thống, tiết lộ rằng dữ liệu thử nghiệm cho thấy công nghệ mới có tiềm năng đầy hứa hẹn.

'Trong quá trình thám hiểm vũ trụ tương lai, con người và máy móc sẽ cùng nhau làm việc. Con người không cần phải sử dụng bàn phím, chuột hoặc thậm chí cần điều khiển nữa, họ có thể sử dụng não và mắt để điều khiển robot trong không gian', bà Huang nói.

Theo giới chức, sau khi hoàn thành cấu trúc chính vào cuối năm nay, trạm vũ trụ Thiên Cung sẽ đưa công nghệ điều khiển robot bằng trí não vào hoạt động.

Hoạt động não bộ của con người vô cùng phức tạp. Trong đó, thách thức lớn nhất đối với công nghệ điều khiển thiết bị robot bằng não bộ chính là việc tách các tín hiệu hữu ích khỏi tiếng ồn xung quanh.

Khi người điều khiển robot đeo thiết bị, họ cần nhìn vào cánh tay robot ảo trên màn hình máy tính. Từng bộ phận của cánh tay này sẽ nhấp nháy theo tỉ lệ riêng, khi mắt tập trung vào bộ phận nhấp nháy đó, thiết bị sẽ kích thích sự hình thành các sóng não có cùng tần số. Điều này cho phép thiết bị đọc được suy nghĩ của con người. Tuy nhiên, các tín hiệu hữu ích rất hiếm và hầu hết chúng đều yếu.

Để cải thiện hiệu suất của thiết bị, nhóm nghiên cứu đã sử dụng trí thông minh nhân tạo nhằm khám phá mối liên kết giữa các loại sóng não để thu thập thông tin bổ sung. 35 tình nguyện viên đã tham gia thử nghiệm. Họ được yêu cầu di chuyển quanh một cánh tay robot ảo và dùng suy nghĩ để điều khiển robot.

Kết quả cho thấy 11 người trong số các tình nguyện viên đã hoàn thành nhiệm vụ với độ chính xác trung bình là 99,07% mà không gặp trở ngại nào. Thiết bị có thể nhận ra lệnh gần như ngay lập tức. Theo ước tính của các nhà nghiên cứu, 'băng thông' thông tin truyền từ não đến máy tính đã đạt 150 byte/phút, nhanh gần gấp 10 lần so với phương pháp trước đây.

Vẫn chưa rõ khi nào công nghệ này sẽ được sử dụng trong các sứ mệnh không gian, nhưng nhóm nghiên cứu cho biết thiết bị sẽ sớm được nâng cấp để xử lý các nhiệm vụ phức tạp hơn, mang lại độ chính xác và tốc độ cao hơn.

Trung Quốc là quốc gia đầu tiên đưa công nghệ điều khiển não bộ lên không gian. Vào năm 2016, trong sứ mệnh Thần Châu 11, hai phi hành gia Jing Haipeng và Chen Dong đã sử dụng thiết bị đọc ý nghĩ con người để hỗ trợ nhiệm vụ của mình.

Một số nhà máy Trung Quốc cũng đã yêu cầu công nhân đội mũ bảo hiểm giám sát trí não để giúp họ tập trung hơn vào công việc và ngăn ngừa chấn thương khi lao động. Một nghiên cứu khác của các nhà nghiên cứu Trung Quốc cho rằng công nghệ tương tự có thể cho phép robot công nghiệp làm việc liên tục với con người và tăng tốc độ vận hành của dây chuyền lắp ráp.