Trong đời sống, có nhiều việc nặng nhọc và nguy hiểm như nạo vét đường ống cống hay tháo gỡ bom mìn, hoặc những việc phải làm nơi địa hình khó khăn hiểm trở như dưới biển sâu hay trên vùng Bắc cực lạnh giá…Khi đó, các robot, đặc biệt là loại robot di động có khả năng tùy biến cao sẽ là nguồn lực hỗ trợ đắc lực.


Thế nào là robot di động?


<>Robot là một loại thiết bị có thể thực hiện những công việc một cách tự động bằng sự điều khiển của máy tính hoặc các vi mạch điện tử được lập trình. Robot có một số trong các đặc điểm sau đây: do con người sáng tạo ra, có khả năng nhận biết môi trường xung quanh và tương tác với những vật thể trong môi trường, có khả năng đưa ra các lựa chọn dựa trên môi trường và được điều khiển một cách tự động theo những trình tự đã được lập trình trước, có thể điều khiển được bằng các lệnh để có thể thay đổi tùy theo yêu cầu của người sử dụng, có thể di chuyển quay hoặc tịnh tiến theo một hay nhiều chiều và khéo léo trong vận động.


<>Robot di động là loại robot có thể thực hiện các tác vụ ở các địa điểm khác nhau, không ở cố định một vị trí nào. Khác với robot cố định, robot di động có những yêu cầu cao hơn, đòi hỏi đầu tư nhiều hơn. Trong khi robot cố định vận hành khá đơn giản, chỉ cần không gian cố định để thực các công việc lặp đi lặp lại, còn hệ thống robot di động hoạt động trong không gian mở, thay đổi liên tục và đôi khi rất phức tạp. Linh động là đặc tính của robot di động, có thể có được từ các bộ phận chuyển động như bánh xe, chân, tay, cánh quạt… Robot di động “phải biết” định vị và “thu nhận” được thông tin đầy đủ về môi trường xung quanh, sau đó mới có quyết định thực hiện hành động nào cho phù hợp.


<>Do đó, robot di động thường được tích hợp các cảm biến nhằm giúp cho chúng có thể nhận biết. Ngoài ra, robot di động còn có thể gắn kết với một hệ thống máy tính điều khiển và hệ thống cung cấp điện năng cho các chuyển động cũng như các cảm biến. Tùy vào tính chất công việc, các robot di động có thể phải mang theo nguồn điện, camera, micro, bộ cảm biến và các bộ xử lý. Tuy nhiên, do các robot di động đều có một tải trọng nhất định, nên khi thiết kế, cần tính toán trọng lượng các vật mang theo này ở mức vừa phải. Một đặc điểm quan trọng khác nữa là các robot di động cần phải có tính tự động một cách tương đối, nghĩa là phải có khả năng tự làm một hành động nào đó mà không cần có sự can thiệp của con người.

src="http://www.cesti.gov.vn/images/cesti/stinfo/Nam%202014/So10/1014_KGCN_robot%20di%20dong%20_Mi%20BT-H000.jpg"
Robot di động mô phỏng con gián tại triễn lãm The Zoo tại Trung tâm InterAcess năm 2007. Nguồn: Gord Fynes/Flickr
height="195"
Robot lau nhà. Nguồn: Eric Olson/Flickr


Các loại robot di động và ứng dụng
<>

<>Cấu tạo của một robot di động có thể đơn giản hoặc rất phức tạp. Cơ bản, một robot di động đơn giản bao gồm một bộ phận chuyển động như bánh xe hoặc cánh tay, một bộ nguồn và lớp vỏ ngoài.
<>

<>height="285"
Cấu tạo bên ngoài của một con robot di động đơn giản chỉ bao gồm:
bánh xe và bộ khung. Nguồn: Nick Ames/Flickr

height="285"
Cấu trúc bên trong của robot di động đơn giản bao gồm:
bánh xe, motor và dây nguồn điện. Nguồn: Nick Ames/Flickr

<>height="285"
Các bộ phận riêng rẽ của robot di động đơn giản bao gồm:
vỏ hộp, bánh răng, motor, ốc vít. Nguồn: Nick Ames/Flickr

<>Có thể phân loại robot di động dựa vào môi trường làm việc của chúng, bao gồm trên không, dưới nước và trên đất liền. Ở mỗi nơi, robot cần một hệ thống truyền động khác nhau.


<>Đối với robot di động trên không, các bộ phận chuyển động là cánh quạt hay cánh bay và động cơ; với robot di động dưới nước, tùy thuộc vào nơi làm việc trên hay trong mặt nước mà sẽ có cấu trúc truyền động khác nhau: làm việc trên mặt nước, bộ phận chuyển động là phao hoặc động cơ với bộ phận điều khiển, hoạt động sâu dưới nước, bộ phận chuyển động có thể là chân hoặc có thể là cả động cơ phản lực; robot di động trên cạn có bộ phận chuyển động khá đa dạng, phụ thuộc vào địa hình hoạt động mà bộ phận chuyển động có thể là chân, bánh xe, bánh xích hay là loại kết hợp. Phổ biến nhất là robot di chuyển bằng bánh xe.

Robot di động ứng dụng cho rất nhiều loại công việc khác nhau từ xây dựng đến nông nghiệp, từ đào mìn đến thăm dò dầu khí, xử lý môi trường, y tế, giải trí, vận chuyển,…

Robot có khả năng giúp rất nhiều trong những công việc mà con người không thể làm. Tuy nhiên, vẫn có khả năng xảy ra những sự cố đáng tiếc, nhất là đối với những robot giúp việc nhà hay hỗ trợ những việc trong sinh hoạt hàng ngày, bởi vì robot có thể bị mất kiểm soát khi các linh kiện trong hệ thống bị bất ngờ gặp trục trặc ngoài tầm kiểm soát.

<>


Nghiên cứu robot di động dưới góc nhìn sáng chế


<>Một trong những nhà sáng chế (SC) robot đầu tiên đó là Leona Da Vinci (họa sĩ tài danh người Ý), ông đã tạo ra một robot có hình dạng giống như người nhằm chứng tỏ cơ thể con người hoàn toàn có thể mô phỏng lại được.

Năm 1956, Engelberger (kỹ sư người Mỹ) xây dựng công ty sản xuất robot đầu tiên có tên là Unimation nhằm sản xuất những robot công nghiệp đầu tiên dựa trên SC của George Devol. Năm 1961, họ cho ra đời robot đầu tiên có tên là Unimate. Với thành công này, Engelberger được xem là cha đẻ của robot học.


<>Shakey là robot di động đầu tiên có thể suy luận hoạt động của nó, do Trung tâm Trí tuệ nhân tạo của SRI (nay là Viện Nghiên cứu Stanford, Menlo Park, California) phát triển từ năm 1966 cho đến năm 1972. Shakey là nền tảng và có ảnh hưởng to lớn đến trí thông minh nhân tạo và khoa học robot ngày nay.
Đến nay có rất nhiều nghiên cứu về robot để ứng dụng trong hầu hết các lĩnh vực đời sống con người. Phân tích dựa trên dữ liệu SC tiếp cận được, hiện nay có khoảng 5600 SC về robot di động trên thế giới. Trong đó, số lượng SC đăng ký tại Mỹ, nơi được xem là cái nôi của robot di động chỉ có 835 SC, Trung quốc lại là nước dẫn đầu với 1.957 SC, Nhật đứng thứ hai với 1.294 SC. Hàn Quốc cũng là một các quốc gia lọt vào top 5 với 787 SC.


<>Các SC về robot di động phát triển mạnh mẽ trong thời gian gần đây. Đặc biệt là năm 2012 là năm có lượng SC tăng cao nhất với 544 SC. Riêng năm 2014, đã có 120 SC được đăng ký. Một số SC đăng ký mới đây có thể kể đến như US2014-0207281 về hệ thống giám sát và quản lý môi trường có sử dụng robot di động hay US2014-0200713 về phương pháp vận hành robot di động để mở cửa.


<>Hiện có rất nhiều công ty chuyên về sản xuất robot trên thế giới. Theo Robotic Business Review thì trong 50 công ty về robot lớn nhất thế giới, hầu hết các công ty này có xuất xứ từ Mỹ như iRobot, Kuka robotics, Ekso Bionics… Ngoài ra, đại diện của châu Á có các công ty đến từ Nhật như Honda Robotics, Panasonic hay Foxconn Technology group đến từ Đài Loan. Công ty có số lượng SC về robot nhiều nhất là Honda với 499 SC, kế đến là Samsung: 177 SC, iRobot của Mỹ đứng thứ ba với 122 SC.

<>TOSY Robotics là một công ty Việt Nam chuyên về những sản phẩm robot và đồ chơi công nghệ cao, đã có nhiều đăng ký SC liên quan đến robot tại nhiều quốc gia trên thế giới. Trong CSDL Wipsglobal, có 21 SC và kiểu dáng công nghiệp được TOSY Robotics đăng ký tại các nước như Mỹ, Trung Quốc, Hàn Quốc, Canada và EU. Các sản phẩm của TOSY đã được xuất khẩu đi hơn 60 quốc gia trên thế giới.


Các quốc gia có nhiều đăng ký SC về robot di động

height="251"

Nguồn: HM- Wipsglobal.



Phát triển đăng ký SC về robot di động trên thế giới

height="299"

Nguồn: HM- Wipsglobal


Top 10 công ty có nhiều SC về robot di động

height="327"

<>Nguồn: HM- Wipsglobal


Nghiên cứu và ứng dụng robot di động tại Việt Nam
<>

<>Nghiên cứu robot di động đã bắt đầu rất sớm tại TP. HCM, từ ít nhất 15 năm trước. Khoa Cơ khí, Trường Đại học Bách Khoa là một trong những đơn vị tiên phong với công trình robot di động tập trung vào việc tránh vật cản. Hiện nay, trường đại học này đã có đến 4 nghiên cứu về robot di động phục vụ công nghệ hàn, các sản phẩm đầu ra của những nghiên cứu này bao gồm robot hàn di động hàn đứng và hàn trần, robot di động hàn đường thẳng. Các robot này chuyển động theo đường ray hoặc chuyển động bám theo đường hàn. Có dự án đã sản xuất ra robot di động và cung cấp cho Xí nghiệp Đóng tàu Sài Gòn. Đại học Bách Khoa TP. HCM đang triển khai thiết kế robot giống người tại Phòng Thí nghiệm trọng điểm.


<>Ứng dụng trong hệ thống lưu kho và cấp phát vật tư có đề tài nghiên cứu cấp Nhà nước tại Khu Công nghệ Cao TP. HCM do TS. Dương Minh Tâm chủ trì, đã thiết kế các robot để vận chuyển linh kiện từ kho đến vị trí lắp ráp.


<>Lĩnh vực y tế, Hội Tự động hóa TP. HCM đã có đề tài về robot di động phục vụ y tế, dùng để tương tác với bệnh nhân bị cách ly, năm 2005. Robot này sẽ di chuyển theo các dải băng cố định trên sàn nhà, mang theo hệ thống camera và micro để theo dõi và thu nhập dữ liệu từ bệnh nhân, sau đó truyền về máy vi tính trung tâm qua hệ thống vô tuyến.


<>Lĩnh vực an ninh, dự án robot di động tháo gỡ bom mìn đã được triển khai năm 2009, do Trung tâm Nghiên cứu và Chuyển giao công nghệ (Sở KHamp;CN TP. HCM) chủ trì. Robot này có hệ thống điều khiển và camera để người điều khiển có thể đưa robot tới vị trí cần thiết và thực giện các thao tác tháo gỡ bom mìn.


<>Ứng dụng robot di động phục vụ vệ sinh môi trường đã được hai trường đại học kỹ thuật hàng đầu tại TP. HCM là Đại học Bách khoa và Đại học Sư phạm Kỹ thuật thực hiện hai công trình vào năm 2011 về robot di động kiểm tra đường ống thoát nước và robot làm vệ sinh ống khói.


<>Ngay cả robot di động trên không cũng đã được nghiên cứu tại TP. HCM. Năm 2006 – 2007, TS. Nguyễn Tấn Linh phối hợp Sở Khoa học và Công nghệ TP.HCM đã thiết kế chế tạo bộ lái tự động cho mô hình máy bay lên thẳng trên cơ sở ứng dụng thiết bị vệ tinh GPS. Cũng trong khoảng thời gian này, kỹ sư Lê Công Danh đã nghiên cứu thiết kế và chế tạo loại máy bay nhỏ có khả năng tự cân bằng và chụp không ảnh, quan sát trên không. Năm 2011, TS. Nguyễn Anh Thi, tại Đại học Quốc gia TP. HCM đã triển khai đề tài nghiên cứu mẫu máy bay trực thăng 4 cánh quạt tự động bay theo chương trình.


<>Robot đã được nghiên cứu ở hầu hết các quốc gia trên thế giới.Tại Việt Nam, ngày càng có nhiều đề tài nghiên cứu về robot, cũng như những thành tích mà sinh viên các trường đại học đã đạt được qua các kỳ thi về robot trong và ngoài nước cho thấy việc phát triển robot rất được quan tâm. Tuy nhiên, hiện nay mức độ ứng dụng của các robot sau khi nghiên cứu không nhiều, đa số các đề tài chỉ dừng lại ở nghiên cứu mô hình hoặc ứng dụng một thời gian ngắn, chưa được tiếp tục phát triển thành sản phẩm.

<>HOÀNG MI

Báo động qua điện thoại dùng SIM AL-8099GSM, đại lý, phân phối,mua bán, lắp đặt giá rẻ

Sản phẩm nổi bật

Loa báo giờ tự động phát nhạc, kiểu chuông mp3 BS-151A-AUTO hẹn báo giờ làm việc, nghỉ giải lao, thư giãn, giải trí

Loa báo giờ tự động phát nhạc, kiểu chuông mp3 BS-151A-AUTO hẹn báo giờ làm việc, nghỉ giải lao, thư giãn, giải trí

Nếu như quý khách đang có nhu cầu chọn lựa một loa phát nhạc giải trí tự động, hay loa báo giờ tự động cho công ty, đoàn thể dùng cho nội bộ thì Bộ loa phát n..

21% OFF
1.550.0001.950.000

Loa báo giờ làm việc tự động bằng bản nhạc KS-28USB (mở nhạc, reng chuông báo giờ làm việc cho văn phòng, nhà xưởng, trường học)

Loa báo giờ làm việc tự động bằng bản nhạc KS-28USB (mở nhạc, reng chuông báo giờ làm việc cho văn phòng, nhà xưởng, trường học)

Bộ loa báo giờ tự động KS-28USB (mở nhạc, reng chuông cho văn phòng, nhà xưởng, trường học) đơn giản dễ sử dụng, thích hợp cho nhà xưởng, công ty, trường học. ...

18% OFF
1.350.0001.650.000

Bộ báo trộm chống leo hàng rào bằng tia laze ABT-100V3, chuyên cho sân vườn, vườn lan, vườn cây ăn trái, ao chuồng

Bộ báo trộm chống leo hàng rào bằng tia laze ABT-100V3, chuyên cho sân vườn, vườn lan, vườn cây ăn trái, ao chuồng

Đầu beam báo trộm hàng rào 2 tia ABT-100V3 là thiết bị báo động khi có kẻ đột nhập chắn ngang tia hồng ngoại được truyền giữa 2 đầu của thiết bị, Ngoài ra hàng ..

30% OFF
910.0001.300.000

Camera wifi không dây ICANTEK ICAN 79ZD đàm thoại 2 chiều xoay theo chuyển động FULL HD 1080, dùng app Tuya - Smart Life

Camera wifi không dây ICANTEK ICAN 79ZD đàm thoại 2 chiều xoay theo chuyển động FULL HD 1080, dùng app Tuya - Smart Life

Camera Tuya U2M PTZ 2M bán chạy nhất đây là mẫu camera wifi tốt bán chạy nhất hiện nay. Nhờ độ phân giải cao. Camera hoạt động ổn định chất lượng..

36% OFF
450.000699.000

Bộ còi hú cảnh báo nhắc nhở quên chưa đóng cửa KS-AL10

Bộ còi hú cảnh báo nhắc nhở quên chưa đóng cửa KS-AL10

Thiết bị cảnh báo nhắc quên chưa đóng cửa KS-AL10 được sử dụng gắn ở 2 bên mép cánh cửa. Khi có người mở cửa sau thời gian cho phép tối đa 4 phút (tự cài đặt tù..

20% OFF
340.000425.000

Bộ thiết bị cảnh báo quên đóng cửa KSA-AL11

Bộ thiết bị cảnh báo quên đóng cửa KSA-AL11

Thiết bị cảnh báo quên đóng cửa KSA-AL11 được sử dụng gắn ở 2 bên mép cánh cửa. Khi có người mở cửa sau thời gian cho phép từ 1 giây đến 999 giờ (tự cài đặt tùy..

Liên hệ

Bộ chuông báo giờ làm việc tự động có dây KST-AT16 (reng chuông 16 lần / ngày)

Bộ chuông báo giờ làm việc tự động có dây KST-AT16 (reng chuông 16 lần / ngày)

Chuông báo giờ làm việc tự động cho nhà xưởng trường học văn phòng KST-AT16 đơn giản dễ sử dụng, thích hợp cho nhà xưởng, công ty, trường học. ... reo tiếng ch..

26% OFF
1.450.0001.950.000

Bộ máy hẹn giờ phát nhạc tự động AZ365, lựa chọn nhạc theo ý muốn

Bộ máy hẹn giờ phát nhạc tự động AZ365, lựa chọn nhạc theo ý muốn

Sản phẩm Bộ máy hẹn giờ phát nhạc tự động AZ365 theo lịch trình này được phát triển thích hợp phục vụ cho nhà hàng, quán cafe, trường học, nhà xưởng, công sở,...

Liên hệ

Khóa cổng điện tử dùng Thẻ từ, Remote AXL-063

Khóa cổng điện tử dùng Thẻ từ, Remote AXL-063

Khóa cổng điện tử mở cửa bằng thẻ cảm ứng, điều khiển từ xa và chìa khóa cơ. Cho phép quản lý tới 2000 thẻ 125khz. Chi tiết về trọn bộ khóa cổng điện..

20% OFF
1.160.0001.450.000

Tủ báo động qua điện thoại dùng SIM AL8099GSM (kết nối cảm biến báo động có dây và không dây)

Tủ báo động qua điện thoại dùng SIM AL8099GSM (kết nối cảm biến báo động có dây và không dây)

Khi có trộm đột nhập vào vùng kiểm soát, hệ thống Báo động qua điện thoại dùng SIM AL-8099GSM sẽ kích hoạt hú còi tất cả các còi có trong hệ thống, đồng thời th..

22% OFF
1.950.0002.500.000

Máy bộ đàm cầm tay SFE ST50

Máy bộ đàm cầm tay SFE ST50

Máy bộ đàm cầm tay SFE ST50 là dòng bộ đàm cao cấp của hãng SFE với chức năng mạnh mẽ, chắc chắn, an toàn rơi rớt và chống nước cấp độ IP65, nâng cao hiệu suất..

40% OFF
990.0001.650.000

Còi hú báo động công suất lớn 220V TR-C2009 100W

Còi hú báo động công suất lớn 220V TR-C2009 100W

Còi hú công suất lớn 220V TORA TR-C2009 là còi báo động hoàn toàn mới 100%, có thể được sử dụng để báo giờ, báo cháy, cứu thương, còi cảnh sát, v.v ... Với âm t..

44% OFF
440.000780.000

Hộp cấp nguồn 12V 3A HN1203A cho Camera, Access Control (hỗ trợ sạc bình Acqui)

Hộp cấp nguồn 12V 3A HN1203A cho Camera, Access Control (hỗ trợ sạc bình Acqui)

– Bộ lưu điện UPS 12V – Dòng cấp tối đa 3A 12V – Cấp điện liên tục cho hệ thống kiểm soát ra vào, thời gian cấp điện liên tục từ 6-14 tiếng. Có chế độ thường đó..

21% OFF
595.000750.000

Bộ còi hú báo động khẩn cấp điều khiển từ xa TR-C2020

Bộ còi hú báo động khẩn cấp điều khiển từ xa TR-C2020

Bộ còi hú báo động khẩn cấp điều khiển từ xa 100m TR-C2020 là hệ thống nút nhấn báo động khẩn cấp dành cho gia đình, cửa hàng, cho tiệm vàng...Có thể nói, trong..

17% OFF
950.0001.150.000

Bộ lưu điện cho 8 camera TORA CCTV-8

Bộ lưu điện cho 8 camera TORA CCTV-8

Bộ lưu điện cho 8 Camera TORA CCTV 8 - CCTV POWER BANK là dòng sản phẩm máy lưu điện được thiết kế chuyên dụng cho hệ thống camera giám sát an ninh cho dân dụ..

Liên hệ

Camera Ezviz C6N 1080P 2.0MP, wifi, theo dõi chuyển động

Camera Ezviz C6N 1080P 2.0MP, wifi, theo dõi chuyển động

Camera Ezviz CS-C6N (A0-1C2WFR) 1080P wifi, theo dõi chuyển động là phiên bản camera IP Wifi cao cấp hơn của EZVIZ được thiết kế hình dạng tròn khá ngộ nghĩnh. ..

30% OFF
728.0001.040.000

Camera EZVIZ C3W 1080P Wifi ngoài trời ban đêm có màu (CS-CV310-A0-3C2WFRL)

Camera EZVIZ C3W 1080P Wifi ngoài trời ban đêm có màu (CS-CV310-A0-3C2WFRL)

Camera Wifi C3W có màu ban đêm là phiên bản camera thông minh cao cấp của EZVIZ được thiết kế lắp đặt ngoài trời. Có chức năng giám sát thông minh. Đặc biệt chứ..

30% OFF
1.575.0002.250.000

Bộ còi hú báo động, báo cháy cho tổ liên gia, nhà ở liền kề KS-TLG03RF

Bộ còi hú báo động, báo cháy cho tổ liên gia, nhà ở liền kề KS-TLG03RF

Khi người dùng nhấn nút bấm còi sẽ hú tại chỗ để cảnh báo, Có thể kết nối nhiều bộ dùng chung các remote với nhauHoạt động: Chỉ cần bấm nút là hú✼ Còi hú vang n..

27% OFF
550.000750.000

Bình lưu điện TORA C400M cho cửa cuốn tải Motor 400Kg

Bình lưu điện TORA C400M cho cửa cuốn tải Motor 400Kg

Chắc hẳn ai trong chúng ta cũng đã từng ít nhất một lần lâm vào hoàn cảnh bi đát khi cửa cuốn mô-tơ nhà mình bị mất điện và phải rất vất vả mới có thể mở được c..

Liên hệ

Loa phát nhạc tự động khi có người chuyển động KS-810PIR (quảng cáo, lời nhắc, thư giãn, giải trí, nhà vệ sinh)

Loa phát nhạc tự động khi có người chuyển động KS-810PIR (quảng cáo, lời nhắc, thư giãn, giải trí, nhà vệ sinh)

Sản phẩm không cần dùng amplifier, chỉ cần Nguồn điện 220V và USB, khi có người hoặc sự chuyển động trong khu vực cảm biến thì loa tự động phát nhạc, ứng dụng p..

18% OFF
980.0001.200.000