Nhóm nghiên cứu tại Viện Công nghệ Georgia, Mỹ đã ra mắt robot chơi quần vợt trên xe lăn, có thể sớm trở thành huấn luyện viên và là đối thủ lành nghề của những tay vợt chuyên nghiệp.
Trang Kỹ thuật Thú vị, dẫn nguồn tin từ trang web của Trường cao đẳng máy tính thuộc Viện Công nghệ Georgia cho biết, PGS - TS Matthew Gombolay, dẫn đầu nhóm sinh viên chế tạo robot xe lăn quần vợt chơi nhiều môn thể thao khác nhau, nhưng không môn nào hấp dẫn như quần vợt. Ông nảy ra ý tưởng chế tạo một robot quần vợt có khả năng hơn một người đưa bóng cố định hoặc một máy bắn bóng, giúp vận động viên tăng cường kỹ năng thi đấu.
Theo ông, robot sẽ là một đối tác quần vợt, cho phép vận động viên có thể tập hoặc thi đấu bất cứ lúc nào cần, giúp người chơi sửa chữa những khuyết điểm hoặc tăng cường tốc độ phản ứng trong một trận đấu đôi.
Ông Gombolay cho biết: “Hiện nay, vận động viên sử dụng máy bắn bóng để phóng những quả bóng có tốc độ quay và vị trí khác nhau, mô phỏng cứng một trận đấu. Nhưng sẽ rất khác so với việc tính toán một đối thủ di chuyển trên sân, đánh từ những vị trí khác nhau, có những kỹ năng khác nhau trong thực hiện những cú đánh.”
TS Matthew Gombolay hình dung một tương lai, những robot có kích thước như con người đóng vai trò quan trọng trong thể thao, là huấn luyện vận động viên và là đối thủ lành nghề. Sáng tạo mới nhất của ông là một robot chơi quần vợt trên xe lăn, có tên gọi là ESTHER (Robot xe lăn cho Thể thao Quần vợt thử nghiệm), lấy ý tưởng từ những hạn chế của máy đánh bóng tĩnh truyền thống, sử dụng để huấn luyện vận động viên quần vợt và môn thể thao quần vợt trên xe lăn.
Không giống như các máy phóng bóng thông thường, ESTHER được thiết kế để mô phỏng hoạt động của các đối thủ con người, do đó những điều kiện thi đấu thực tế hơn, cho phép các vận động viên phát triển kỹ năng và hiệu suất cuộc chơi cao hơn.
Là một người đam mê quần vợt, TS Gombolay hiểu sự cần thiết của một robot thể thao đối kháng, có thể thích ứng với nhiều phong cách chơi khác nhau và khai thác điểm yếu của người chơi trong trò chơi. Tận dụng thiết kế xe lăn, được sử dụng trong môn quần vợt dành cho những người đi xe lăn, TS Gombolay và nhóm nghiên cứu của ông giải quyết được vấn đề quan trọng, khả năng di chuyển của robot ESTHER trên sân tennit.
Một thành tựu đột phá trong robot quy mô con người
TS Gombolay đã dành hai năm để chế tạo ESTHER với sự hợp tác của hơn 20 sinh viên. Những nỗ lực của nhóm đã có được kết quả đột phá thú vị, các kỹ sư công nghệ máy tính tương lai đã lập trình thành công ESTHER với những thuật toán AI cho phép robot xác định quỹ đạo đường bay của quả bóng quần vợt trên phông nền sân, di chuyển đón bóng và thực hiện cú đánh trả chính xác.
Hiện nay, robot không có được được trình độ kỹ năng như vận động viên quần vợt xe lăn nổi tiếng Esther Vergeer, nhưng thành công chế tạo một robot có kích thước như con người có khả năng thực hiện các cú đánh trả là một thành tựu thực sự quan trọng có tính đột phá.
Hai động cơ điện một chiều (DC) được kết nối với một hộp số cung cấp cho ESTHER sự nhanh nhẹn và lực đẩy bao quát cả hai mặt sân quần vợt. Thách thức chính nằm ở khả năng xác định đường di chuyển, do robot phải dự đoán quỹ đạo của bóng và xác định đường chạy tối ưu để đánh chặn.
Robot xe lăn quần vợt ESTHER của Viện công nghệ Georgia. Video Cao đẳng Công nghệ Điện toán Georgia.
Các ứng dụng trong tương lai và tiềm năng cho cuộc cách mạng đào tạo
Mặc dù khả năng hiện nay của robot ESTHER chỉ giới hạn trong các hoạt động giao bóng qua lại, nhưng TS Gombolay và nhóm sinh viên có những kế hoạch đầy tham vọng cho sự phát triển của robot trong tương lai. Giai đoạn tiếp theo liên quan đến việc huấn luyện ESTHER lập chiến thuật lựa chọn cú đánh, tăng cường các kỹ thuật đánh bóng và gia tăng giá trị của robot như một công cụ đào tạo.
Sử dụng phương pháp Máy học tăng cường, robot được đào tạo để tự hoàn thiện khả năng ra quyết định và thực hiện cú đánh, trở nên linh hoạt hơn trong di chuyển và hiệu quả hơn trong khả năng giành chiến thắng với những cú đánh thành công.
Theo Zulfiqar Zaidi, một sinh viên chính tham gia dự án, ý nghĩa của công nghệ ESTHER vượt xa khỏi quần vợt. “Mặc dù quần vợt là một điểm khởi đầu tuyệt vời, nhưng một hệ thống robot chơi quần vợt tốt có thể có ứng dụng trong những lĩnh vực khác đòi hỏi tính linh hoạt, năng động, nhận thức chính xác và phản ứng tức thời cũng như khả năng di chuyển an toàn giữa những con người.”
Anh nói thêm: “Công nghệ này có thể được ứng dụng hiệu quả trong sản xuất, xây dựng hoặc những lĩnh vực yêu cầu robot hoạt động tương tác với con người, đồng thời thực hiện các chuyển động nhanh và chính xác, ví dụ như robot vận chuyển trong nhà máy.
Yếu tố mang tính cách mạng của ESTHER nằm ở tiềm năng chuyển đổi hoạt động đào tạo và tập luyện các môn thể thao. Các vận động viên có thể trau dồi kỹ năng của mình trong các trận đấu với robot, được lập trình để thực hiện cuộc chơi với phong cách và chiến thuật của từng đối thủ cụ thể.
Trong tương lai không xa, những robot như ESTHER sẽ trở thành đối tác không thể thiếu của các vận động viên trong hàng loạt các môn thể thao khác nhau, mở rộng giới hạn về hiệu suất và thay đổi hoàn toàn phương pháp tập luyện các môn đối kháng.