[Cẩm nang AI] Thành phần và ứng dụng của Robot AI

Trong bài viết này của cẩm nang AI tại Viettel IDC, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu kỹ hơn về khái niệm robot AI. Ngoài việc tìm hiểu về các thành phần cũng như cách chuyển động của robot, chúng ta sẽ cùng đi qua những ứng dụng của robot trong thực tế nhé!

Hãy cùng tìm hiểu về robot AI qua bài viết dưới đây.

 

Thành phần và ứng dụng của Robot AI

Robot trí tuệ nhân tạo AI là gì?

Về cơ bản, robot được tạo ra với các mục đích riêng, cụ thể. Những chú robot sẽ có thể thực hiện những thao tác, hành động với các đối tượng. Ví dụ cụ thể: Bằng việc nhận thức, chọn lựa, di chuyển hoặc là sửa đổi các thuộc tính vật lý của đối tượng.

 

Robot là gì?

Nói chung, robot là các tác nhân nhân tạo (do con người tạo ra), có thể hoạt động trong môi trường thế giới thực tế.

 

Robotics là gì?

Robotics là một nhánh của trí tuệ nhân tạo AI, chúng bao gồm kỹ thuật điện và cơ khí. Ngoài ra, trí tuệ nhân tạo AI cũng có thể bao gồm khoa học máy tính (để thiết kế), cấu trúc xây dựng và các ứng dụng về robot.

Tổng quan về robot AI

    - Về cơ bản, robot có cấu tạo cơ học trong thế giới thực tế, đó có thể là hình thức hoặc hình dạng của robot. Các hình dạng robot AI này được thiết kế để hoàn thành một nhiệm vụ cụ thể.

    - Ngoài ra, robot AI còn chứa các thành phần điện, các bộ phận này sẽ sử dụng, tiêu thụ điện năng và điều khiển máy móc.

    - Bên trong robot AI có chứa một số khía cạnh tương tự như một chương trình máy tính. Các chương trình này sẽ xác định các thông tin như robot sẽ làm cái gì, làm khi nào và làm như thế nào.

Thành phần của Robot AI

Để chế tạo một robot AI, chúng ta cần các bộ phận sau đây:

I. Nguồn điện

Các robot AI có thể hoạt động dựa trên nguồn điện từ pin, năng lượng mặt trời, thủy lực.

 

II. Thiết bị truyền động

Robot AI sử dụng các thiết bị này để chuyển đổi năng lượng thành chuyển động (động năng)

 

III. Động cơ điện (AC / DC)

Robot AI cần cái này để phục vụ cho các chuyển động quay.

 

IV. Thiết bị nén cơ khí

Như trong bài viết trước trong cẩm nang AI chúng tôi đã nói, các thiết bị này sẽ co lại gần 40% khi không khí bị hút vào chúng.

 

V. Dây cơ

Các dây cơ sẽ co lại 5% khi có dòng điện chạy qua chúng.

 

VI. Động cơ Piezo và động cơ siêu âm

Thông thường, chúng ta sẽ sử dụng 2 thiết bị này cho các robot công nghiệp.

 

VII. Cảm biến

Các cảm biến thường được sử dụng trong môi trường tác vụ vì nó cung cấp các thông tin, dữ liệu từ môi trường xung quanh robot theo thời gian thực.

Sự khác biệt giữa hệ thống Robot và chương trình AI

Đây là sự khác biệt giữa trí tuệ nhân tạo AI và Robot?

Chương trình AI:

    - Thông thường, chúng ta sẽ vận hành AI trong thế giới mô phỏng bằng máy tính.

    - Với trí tuệ nhân tạo AI, các yếu tố đầu vào được đưa vào dưới dạng các ký hiệu và quy tắc.

    - Để vận hành AI, chúng ta cần đến các máy tính đa năng.

Robot AI:

    - Chúng ta sẽ sử dụng robot để hoạt động trong thế giới thực (trái ngược với thế giới mô phỏng của AI)

    - Về cơ bản, các đầu vào được đưa ra dưới dạng tín hiệu tương tự như dạng sóng của giọng nói.

    - Để vận hành AI, chúng ta cần phải có các phần cứng đặc biệt với các cảm biến và hiệu ứng riêng.

Robot đầu máy (Robot Locomotion)

Chúng ta có thể nói rằng Robot Locomotion là một loại cơ chế, vì nó giúp tạo ra một robot AI có khả năng di chuyển trong môi trường của chúng. Hiện nay, chúng ta có khá nhiều loại đầu máy:

     - Chân 

     - Bánh xe

     - Sự kết hợp giữa chân và bánh xe

     - Ván trượt

I. Robot di chuyển bằng chân

Khi robot AI sử dụng chân để di chuyển, chúng sẽ tiêu thụ nhiều điện năng hơn, vì chúng sẽ cần nhiều động cơ hơn để thực hiện được một chuyển động. Các loại robot AI này sẽ phù hợp cho  cả các địa hình gồ ghề lẫn địa hình trơn nhẵn. Đó cũng là một lý do khiến các robot di chuyển bằng chân sẽ tiêu thụ nhiều năng lượng hơn so với các loại robot di chuyển bằng bánh xe, mặc dù các robot di chuyển bằng chân sẽ khó ổn định và giữ thăng bằng.

 

Robot di chuyển bằng chân cũng chia ra làm nhiều loại: robot có 1, 2, 3 hoặc thậm chí là 6 chân. Với các loại robot có nhiều chân, chúng ta cần phải tính đến việc phối hợp các chân với nhau sao cho nhịp nhàng để robot có thể vận động.

 

Kiểu dáng di chuyển của các chủ robot AI di chuyển bằng chân sẽ phụ thuộc vào số chân của nó. Nếu một robot không có chân, thì số kiểu dáng có thể xảy ra là N - (2k - 1)!.

 

Trong trường hợp robot có 2 chân (k=2) thì số sự kiện có thể xảy ra là N = (2k-1)!, tương đương với (2*2-1)! = 3! = 6

 

Do đó, chúng ta sẽ có 6 kiểu dáng khác nhau:

    - Nâng chân trái

    - Thả chân trái

    - Nâng chân phải

    - Thả chân phải

    - Nâng cả hai chân cùng nhau

    - Thả cả hai chân vào nhau

Trong trường hợp k = 6 chân, có 39916800 sự kiện có thể xảy ra. Do đó, ta có thể nói, độ phức tạp của robot tỷ lệ thuận với số lượng chân.

II. Robot di chuyển bằng bánh xe

Với các loại robot AI này, chúng ta sẽ cần ít động cơ hơn, do đó, chúng sẽ tiết kiệm lượng điện năng tiêu thụ hơn so với các robot di chuyển bằng chân.

 

Có nhiều loại bánh xe khác nhau mà chúng ta có thể áp dụng:

    - Bánh xe tiêu chuẩn: Luôn quay quanh trục bánh xe và xung quanh tiếp điểm.

    - Bánh xe thầu dầu: Luôn giúp quay quanh trục bánh xe và khớp lái.

    - Bánh xe 45 độ và 90 độ (chúng còn có tên gọi khác là Omni-wheel): Quay xung quanh điểm tiếp xúc, xung quanh trục bánh xe và xung quanh các con lăn.

    - Bánh xe hình cầu: Đây là một bánh xe đa hướng, mặc dù xét về mặt kỹ thuật thì ta rất khó ứng dụng chúng.

III. Robot chuyển động trượt 

Các robot AI này sẽ di chuyển bằng cách sử dụng các đường ray, tương tự như xe tăng chiến đấu mà bạn thường thấy. Khi sử dụng robot này, bạn cần điều khiển chúng bằng cách di chuyển theo cùng chiều hoặc ngược chiều, với tốc độ khác nhau. Các dòng robot di chuyển theo phương thức này sẽ giữ thăng bằng rất tốt, có tính ổn định cao khi di chuyển.

Thị giác máy tính (Computer Vision)

Đây có thể xem là một công nghệ kết hợp giữa AI và Computer Science (khoa học máy tính), mà trong đó, robot có khả năng nhìn và hiểu giống như con người. Công nghệ này đóng vai trò quan trọng trong các lĩnh vực như đảm bảo an ninh, hoặc là mang đến sự giải trí cho con người. Chúng ta có thể sử dụng chúng để trích xuất các thông tin hữu dụng từ một mảng hình ảnh bất kỳ.

I. Phần cứng của hệ thống thị giác máy tính

Phần cứng của hệ thống này bao gồm:

    - Nguồn cấp điện

    - Thiết bị thu nhận hình ảnh như máy ảnh

    - Bộ xử lý

    - Phần mềm

    - Một thiết bị hiển thị để giám sát hệ thống

    - Các phụ kiện như chân đế máy ảnh, dây cáp và đầu nối

Các ứng dụng của thị giác máy tính

Ứng dụng của thị giác máy tính

 

Hiện nay, thị giác máy tính có rất nhiều ứng dụng khác nhau:

    - Nông nghiệp

    - Xe tự hành

    - Sinh trắc học

    - Nhận dạng ký tự

    - Pháp y, an ninh và giám sát

    - Kiểm tra chất lượng công nghiệp

    - Nhận dạng khuôn mặt

    - Phân tích cử chỉ

    - Khoa học địa lý

    - Hình ảnh y tế

    - Giám sát ô nhiễm

    - Kiểm soát quy trình

    - Viễn thám

    - Robot

    - Vận chuyển

Ứng dụng của robot

I. Công nghiệp

Chúng ta có thể sử dụng robot trong các ngành công nghiệp với nhiều mục đích khác nhau, chẳng hạn như xử lý vật liệu, cắt, hàn, sơn màu, khoan, đánh bóng,...

II. Dược phẩm

Robot rất hữu ích trong lĩnh vực dược phẩm, y tế vì chúng có khả năng thực hiện hàng trăm thử nghiệm lâm sàng một cách nhanh chóng và chính xác.

III. Thăm dò

Khi cần leo các vách núi cheo leo để quan sát hoặc thám hiểm không gian, chúng ta có thể sử dụng robot.

IV. Giải trí

Để làm phim, các kỹ sư của Disney đã tạo ra hàng trăm robot.

Kết luận

Trong bài cẩm nang AI này, chúng ta đã cùng nghiên cứu về robot AI cũng như các điểm giống và khác giữa chúng với Robotics. Bên cạnh đó, có lẽ bạn cũng đã hiểu hơn về thành phần, cách chuyển động cũng như các ứng dụng của robot. Hy vọng bài viết này sẽ hữu ích với bạn.

 

 

>> Xem tiếp: Bài 14: Các thuật toán tìm kiếm phổ biến trong AI

>> Xem lại: Bài 12: Robot và Trí tuệ nhân tạo AI
 

 

 

Để tìm hiểu thêm về giải pháp Giám sát & Ứng dụng AI, vui lòng liên hệ đến Viettel IDC:

 

- Hotline: 1800.8088 (miễn phí cước gọi)

- Fanpage: https://www.facebook.com/viettelidc

- Website: https://viettelidc.com.vn