Bối cảnh chế tạo robot đang trải qua một sự thay đổi địa chấn, được thúc đẩy bởi những tiến bộ trong thị giác máy tính, trí tuệ nhân tạo, thời lượng pin và giao tiếp không dây. Những phát triển này đang chuẩn bị cho các robot hiện đại trở thành công cụ linh hoạt và thông minh trong môi trường công nghiệp và cá nhân.
Cuộc cách mạng thị giác máy
Sức mạnh biến đổi của thị giác máy trong lĩnh vực robot và AI không thể nói quá. Thị giác máy, được thúc đẩy bởi những tiến bộ trong học kĩ càng và mạng thần kinh tích chập (CNN), đang cho phép robot điều hướng, nhận biết và tương tác với môi trường của chúng theo những cách trước đây được coi là miền độc quyền của hệ thống thị giác sinh học. Sự ra đời của GPU hiệu suất cao, giá cả phải chăng đã là chất xúc tác, cung cấp sức mạnh tính toán cần thiết cho việc xử lý hình ảnh theo thời gian thực.
Cuộc cách mạng này tương tự như sự bùng nổ kỷ Cambri trong lịch sử tiến hóa, nơi sự ra đời của mắt đã mở rộng đáng kể khả năng của các sinh vật sống. Tương tự như vậy, thị giác máy là yếu tố thay đổi cuộc chơi cho robot, tăng tính di động, quyền tự chủ và tiện ích trong các ứng dụng khác nhau. Giờ đây, robot có thể điều hướng các môi trường thay đổi linh hoạt, xác định và thao tác với các vật thể, thậm chí dự đoán nơi chúng có thể cần thiết, tất cả đều có sự can thiệp tối thiểu hoặc không cần sự can thiệp của con người.
Các công nghệ mới nổi như phát hiện đối tượng pixel đơn (SPOD) và bộ tiền xử lý mạng thần kinh quang học đang đẩy các ranh giới đi xa hơn. Ví dụ, SPOD cho phép phát hiện đối tượng từ một pixel duy nhất, cung cấp các ứng dụng từ hình ảnh y tế đến kiểm soát chất lượng sản xuất. Bộ tiền xử lý mạng thần kinh quang học đạt được tốc độ nén đáng kinh ngạc, giúp quá trình xử lý thời gian thực trở nên hiệu quả hơn.
Arquitetura de transformadores, um novo paradigma em aprendizado de máquina, também está fazendo incursões em tarefas de visão, desafiando a proeza específica de domínio das CNNs. Isso indica uma tendência em direção a modelos versáteis e multitarefas que podem lidar com uma variedade de entradas sensoriais e tarefas cognitivas.
Nhìn về phía trước, việc tích hợp trí thông minh tích hợp và dựa trên đám mây có thể sẽ là biên giới tiếp theo. Các hệ thống tích hợp sẽ quản lý các nhiệm vụ tức thời và nhạy cảm về thời gian, trong khi trí thông minh dựa trên đám mây sẽ cung cấp sự hiểu biết theo ngữ cảnh và ra quyết định chiến lược. Tuy nhiên, khi chúng ta đi trên con đường thú vị này, điều quan trọng là phải kết hợp các nguyên tắc về an toàn và đạo đức để đảm bảo quyền tự chủ mới này không chuyển thành những rủi ro ngoài ý muốn hoặc những tình huống khó xử về mặt đạo đức.
Sản xuất robot
Các nhà máy không chiếu sáng, nơi robot xử lý hầu hết các công việc với sự giám sát tối thiểu của con người, đã là mục tiêu được tìm kiếm từ lâu trong tự động hóa (tên này xuất phát từ thực tế là với sản xuất tự động, thường không cần bật đèn). Mặc dù việc đạt được điều này gặp nhiều thách thức do tính linh hoạt trong công việc của con người, nhưng những tiến bộ về thị giác và học máy đang khiến điều này trở nên khả thi hơn.
Robot ngày nay rất linh hoạt, có khả năng thực hiện nhiều nhiệm vụ như phân loại, sơn và lắp ráp cũng như có thể xử lý các vật thể có kích thước khác nhau. Điều này không chỉ cải thiện hiệu quả mà còn làm giảm sự tiếp xúc của con người với các điều kiện nguy hiểm.
Cặp song sinh kỹ thuật số, bản sao ảo thời gian thực của hệ thống vật lý, tối ưu hóa hơn nữa hoạt động bằng cách cho phép phân tích dự đoán và giải quyết vấn đề. Công nghệ này có các ứng dụng ngoài sản xuất, bao gồm cả chăm sóc sức khỏe.
Khi robot có được khả năng, các nhà máy hoàn toàn tự động đang trở nên thực tế hơn, đòi hỏi sự quản lý có đạo đức để đảm bảo các cân nhắc về lao động và an toàn.
Avatar robot
Robot hình đại diện, hiện có giá phải chăng hơn khoảng 15.000 USD, đang mở rộng chức năng của chúng ra ngoài việc chỉ thực hiện các nhiệm vụ. Được trang bị găng tay xúc giác và cảm biến tiên tiến, chúng cho phép người dùng thực hiện các tác vụ phức tạp từ xa. Điều này có ứng dụng trong các lĩnh vực như y học, kỹ thuật và thậm chí cả ứng phó thảm họa. Việc chia sẻ những hình đại diện này giữa những người dùng - tương tự như mô hình chia sẻ chuyến đi - càng mở rộng tính hữu dụng của chúng.
Những hình đại diện này cũng đóng vai trò là nguồn dữ liệu phong phú cho máy học. Chúng có thể giúp giải quyết nghịch lý của Moravec, trong đó nêu bật những khó khăn mà máy móc gặp phải khi thực hiện các nhiệm vụ mà con người cho là đơn giản, chẳng hạn như khả năng di chuyển bằng trực giác. Dữ liệu cảm giác phong phú và hành động của người dùng được hình đại diện ghi lại cung cấp thông tin chi tiết về hành vi của con người vượt xa những gì quan sát video có thể cung cấp, có khả năng thúc đẩy sự phát triển của android tiên tiến.
Công nghệ này cũng có ý nghĩa địa chính trị. Mạng tốc độ cao như liên kết sao cho phép mọi người tham gia làm việc từ xa trên toàn cầu mà không cần phải di chuyển, mang lại lợi ích cho cộng đồng địa phương và tăng tiềm năng làm việc từ xa.
Khi những avatar này trở nên tiên tiến hơn, chúng có thể sẽ phát triển từ người thực hiện nhiệm vụ thành người cộng tác tương tác, dẫn đến việc đánh giá lại vai trò xã hội của AI.
Xe tự hành
xe tự hành, ngày càng được hỗ trợ bởi công nghệ LiDAR (phát hiện ánh sáng và phạm vi) giá cả phải chăng, đang trở nên phổ biến hơn trong môi trường đô thị. Tuy nhiên, hiệu quả của công nghệ này có thể khác nhau dựa trên các yếu tố như địa lý, văn hóa và luật pháp địa phương, khiến việc triển khai trên toàn cầu trở nên khó khăn. Các avatar được điều khiển từ xa đang thu hẹp khoảng cách hướng tới quyền tự chủ hoàn toàn bằng cách cho phép robot học hỏi từ người vận hành.
Các hệ thống tự trị cũng hứa hẹn sẽ cách mạng hóa hoạt động ứng phó khẩn cấp. Chúng có thể thay thế các phương pháp truyền thống rủi ro hơn và tốn kém hơn như máy bay và trực thăng trong việc chữa cháy, đồng thời đưa ra các lựa chọn thay thế an toàn hơn cho những người lái xe có nguy cơ cao, có khả năng giảm thiểu tai nạn.
Tuy nhiên, sự gia tăng của phương tiện tự hành cũng đặt ra những thách thức về đạo đức và xã hội. Ví dụ, những con đường an toàn hơn có thể làm giảm 15% số lượng nội tạng sẵn có để cấy ghép do ít tai nạn chết người hơn (Moinhos và Moinhos, 2020). Ngoài ra, chính quyền địa phương có thể thấy doanh thu từ các khoản phạt đỗ xe và chạy quá tốc độ giảm, vốn thường chiếm một phần đáng kể trong ngân sách của họ (Sibila, 2019).
Robot mục đích chung
Những tiến bộ trong thị giác máy và các mô hình sáng tạo đang mở ra một kỷ nguyên mới của robot đa năng. Những robot này có thể hiểu và thực hiện các mệnh lệnh bằng ngôn ngữ của con người, với các ứng dụng từ chăm sóc y tế và đồng hành cho người già đến nông nghiệp và kho bãi. Robot cũng có thể học hỏi lẫn nhau trong các lĩnh vực khác nhau, nâng cao năng lực của chúng.
Tuy nhiên, các cấu trúc truyền thống được thiết kế cho các hệ thống tĩnh sẽ không đủ cho những robot có khả năng tự học và thích nghi này. Các hướng dẫn mới phải được phát triển để đảm bảo hoạt động có đạo đức và an toàn khi chúng tiếp tục phát triển.
Robot cộng tác (Cobots)
Robot cộng tácHoặc lõi ngô, được thiết kế để hoạt động an toàn cùng với con người trong không gian chung. Chúng được trang bị các cảm biến và điều khiển tiên tiến, khiến chúng trở nên lý tưởng cho các nhiệm vụ đòi hỏi độ chính xác, lực hoặc sự lặp lại trong các ngành như sản xuất, hậu cần và chăm sóc sức khỏe. Không giống như các robot công nghiệp truyền thống thường được cách ly để đảm bảo an toàn, cobot có khả năng nhận thức tình huống cho phép chúng hoạt động tự do giữa con người với nhau.
Những robot này đặc biệt có lợi trong những vai trò đòi hỏi chuyển động nhanh và chính xác, chẳng hạn như ứng phó y tế khẩn cấp. Mặc dù nhìn chung chúng không cộng tác trực tiếp với con người trong các nhiệm vụ nhưng chúng thực hiện các chức năng bổ sung, giải phóng con người để thực hiện những công việc phức tạp hơn.
Cobots đã tạo ra tác động đáng kể trong lĩnh vực hậu cần và kho bãi, đặc biệt là trong các nhiệm vụ phân loại và lấy hàng. Khi công nghệ phát triển, vai trò của họ có thể sẽ mở rộng sang các nhiệm vụ như bổ sung hàng lên kệ và có khả năng thay thế lao động bán lành nghề, từ đó tăng tính an toàn và hiệu quả tại nơi làm việc.
Câu hỏi thường gặp
1. Thị giác máy là gì và tại sao nó quan trọng đối với robot?
Thị giác máy là công nghệ cho phép robot diễn giải trực quan môi trường xung quanh chúng. Sử dụng camera và các thuật toán deep learning tiên tiến, thị giác máy rất quan trọng trong việc điều hướng, nhận dạng đối tượng và tương tác với môi trường, tăng tính tự chủ và hiệu quả của robot.
2. Hình đại diện của robot đang cách mạng hóa khả năng ngoại cảm như thế nào?
Robot hình đại diện cho phép người dùng thực hiện các tác vụ phức tạp từ xa bằng cách sử dụng găng tay xúc giác và cảm biến tiên tiến. Đây là cuộc cách mạng trong các lĩnh vực như y học và kỹ thuật, nơi độ chính xác và khả năng vận hành từ xa có thể cứu sống và giảm chi phí.
3. Cobots có lợi ích gì trong môi trường công nghiệp?
cobots là những robot cộng tác được thiết kế để làm việc cùng với con người. Chúng cải thiện sự an toàn, hiệu quả và độ chính xác trong các nhiệm vụ lặp đi lặp lại hoặc đòi hỏi nhiều sức lực. Khả năng hoạt động trong không gian chung với con người mà không cần cách ly giúp tăng năng suất và giảm nguy cơ tai nạn.
4. Thị giác máy và AI được tích hợp vào xe tự lái như thế nào?
Thị giác máy e IA rất cần thiết cho các phương tiện tự hành, cho phép chúng diễn giải môi trường, phát hiện chướng ngại vật và đưa ra quyết định trong thời gian thực. Các công nghệ như LiDAR và học sâu đang được sử dụng để cải thiện tính an toàn và hiệu quả của phương tiện tự hành.
5. Những thách thức về mặt đạo đức và xã hội liên quan đến công nghệ robot tiên tiến là gì?
Robot tiên tiến đặt ra một số vấn đề đạo đức và xã hội, chẳng hạn như tác động đến việc làm, bảo mật dữ liệu và ra quyết định tự chủ. Việc tạo ra các hướng dẫn và quy định đạo đức chặt chẽ là điều cần thiết để đảm bảo rằng robot phát triển theo những cách có lợi cho toàn xã hội.
Kết luận
Khi chúng ta bước vào kỷ nguyên mới của robot và inteligência nhân tạo, điều cần thiết là phải nhận ra và giải quyết những thách thức và cơ hội xuất hiện. Thị giác máy và AI đang biến đổi không chỉ cách robot vận hành mà còn cả cách chúng ta tương tác với chúng. Với việc triển khai cẩn thận và có đạo đức các công nghệ này, chúng ta có thể hướng tới một tương lai nơi robot không chỉ nâng cao hiệu quả và an toàn mà còn cải thiện chất lượng cuộc sống cho mọi người trên khắp thế giới.
Kiểm tra ngay! 
