Các nhà nghiên cứu từ Thượng Hải và Hong Kong vừa công bố một bước tiến quan trọng trong lĩnh vực robot hình người với hệ thống HoST (Humanoid Standing-up Control).

Công nghệ này cho phép robot có thể tự đứng dậy ngay lập tức từ nhiều tư thế khác nhau, ngay cả khi đang nằm, ngồi hoặc bị tác động bởi ngoại lực trên các địa hình phức tạp.

Công nghệ giúp robot hình người tự đứng dậy nhanh chóng

Hệ thống HoST lần đầu tiên được ứng dụng trên robot Unitree G1, mang lại khả năng kiểm soát việc đứng lên một cách mượt mà và ổn định. Trong video thử nghiệm đăng tải trên YouTube, Unitree G1 có thể bật dậy nhanh chóng từ các tình huống khó khăn như nằm ngửa, ngồi dựa vào tường, nằm trên sofa hay thậm chí đang tựa vào ghế. Đáng chú ý, robot vẫn có thể đứng vững dù thử nghiệm trên nhiều loại địa hình khác nhau như đường đá gồ ghề, mặt kính trơn trượt, hay khi dựa vào cây.

Nhóm nghiên cứu cũng tiến hành các bài kiểm tra khắc nghiệt hơn bằng cách tác động lực trực tiếp lên robot, chẳng hạn như đẩy mạnh hoặc đá vào nó. Tuy nhiên, bất chấp các tác động ngoại lực, Unitree G1 vẫn có thể nhanh chóng lấy lại thăng bằng và đứng dậy thành công.

HoST hoạt động như thế nào?

Công nghệ HoST dựa trên phương pháp học tăng cường (reinforcement learning), trong đó robot liên tục thử nghiệm các hành động khác nhau để tối ưu hóa khả năng đứng lên. Nếu một hành động thất bại, hệ thống sẽ tự điều chỉnh và thử lại đến khi đạt kết quả mong muốn. Ngược lại, nếu robot thực hiện thành công, nó sẽ nhận được một “tín hiệu phần thưởng” để khuyến khích cải thiện và tối ưu hóa hành động đó trong tương lai.

HoST được thiết kế với bốn cấp độ phần thưởng riêng biệt, giúp robot phản hồi hiệu quả hơn trong các tình huống thực tế. Hệ thống cũng tích hợp nhiều ràng buộc về chuyển động như làm mịn động tác và giới hạn tốc độ, nhằm đảm bảo robot có thể đứng lên một cách tự nhiên và an toàn.

Ban đầu, nhóm nghiên cứu đã huấn luyện HoST trong môi trường mô phỏng Isaac Gym của Nvidia – một nền tảng AI giúp mô phỏng các chuyển động robot trong môi trường ảo. Sau khi hoàn tất quá trình đào tạo, HoST được triển khai trên robot Unitree G1, mang lại kết quả đáng kinh ngạc như đã thể hiện trong video thực tế.

Bước tiến quan trọng cho robot hình người

Theo nhóm nghiên cứu, việc đứng dậy là một kỹ năng tưởng như đơn giản đối với con người nhưng lại là một thách thức lớn đối với robot hình người. Trước đây, nhiều hệ thống đã cố gắng mô phỏng khả năng này nhưng vẫn gặp khó khăn trong việc tạo ra các chuyển động mượt mà và ổn định. HoST đã khắc phục vấn đề này, giúp Unitree G1 có thể đứng lên nhanh chóng và linh hoạt trong nhiều điều kiện khác nhau.

“Đứng dậy là một bản năng thứ hai của con người, nhưng với robot hình người, đây là một bài toán đầy thách thức. Công trình của chúng tôi không chỉ giúp robot đứng dậy dễ dàng hơn mà còn mở ra tiềm năng lớn trong việc ứng dụng công nghệ này vào thực tế”, đại diện nhóm nghiên cứu chia sẻ với Live Science.

Trong thời gian tới, nhóm nghiên cứu hy vọng HoST có thể được tích hợp vào nhiều loại robot hình người khác, giúp chúng hoạt động linh hoạt và hiệu quả hơn trong các môi trường thực tế. Công nghệ này có thể mang lại nhiều lợi ích quan trọng, từ việc hỗ trợ lao động trong các nhà máy, giúp đỡ con người trong môi trường nguy hiểm, cho đến việc ứng dụng trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe và phục vụ cá nhân.

Robot hình người ngày càng hoàn thiện khả năng thăng bằng

Trước đó, một số hãng công nghệ lớn cũng đã phát triển robot với khả năng giữ thăng bằng và tự đứng dậy khi té ngã. Chẳng hạn, Tesla Optimus đã có thể di chuyển trên các địa hình dốc và đứng lên sau khi bị xô ngã. Trong khi đó, Unitree H1 và G1 cũng đã chứng minh khả năng giữ thăng bằng tốt ngay cả khi bị tác động bởi lực bên ngoài.

Sự phát triển của các công nghệ như HoST cho thấy robot hình người đang ngày càng tiến gần hơn đến khả năng di chuyển linh hoạt như con người. Đây không chỉ là một bước tiến trong lĩnh vực robot mà còn mở ra nhiều cơ hội ứng dụng rộng rãi trong tương lai.