Chế tạo tay robot điều khiển bằng ý nghĩ, chàng trai 19 tuổi được Tổng thống Obama chào đón

Easton LaChappelle, chàng trai 19 tuổi tài năng đến từ Colorado (Mỹ), có sở thích và thói quen dành hàng tháng trời trong phòng riêng, nghiên cứu về những ứng dụng thực tế của lĩnh vực robot học. Tuy nhiên, đối với cậu, vấn đề liên quan mật thiết đến khía cạnh robot này lại không hoàn toàn chỉ gắn liền với những công nghệ xa vời và chuyên sâu như mọi người thường nghĩ, mà còn bao gồm thêm góc độ kinh tế khá bức thiết trong cuộc sống, cụ thể là chi phí và giá thành.

Những sản phẩm phụ kiện máy móc hiện đại nói chung và robot nói riêng trên thị trường, chưa kể đến đánh giá chi tiết và so sánh, đối chiếu, đều có một điểm chung được dễ nhận thấy đầu tiên qua tấm bảng niêm yết giá, như đã đề cập.

Vì vậy, trong vòng suốt 5 năm vừa qua, lang thang tìm tòi trên các trang diễn đàn và cộng đồng online, chàng trai trẻ LaChappelle đã tạo nên một bước ngoặt - có thể nói là mang tính cách mạng trong ngành công nghiệp robot thế giới và thay đổi rất nhiều số phận - khi chế tạo thành công những thiết bị tay robot mà giá thành trung bình chỉ ở tầm vài trăm USD, một mức giá không tưởng so với những sản phẩm có chức năng tương tự.

Trong khi những thị trường như Áo và Argentina đã và đang ngày càng đưa ra những chính sách hỗ trợ người bị khiếm khuyết về thể trạng có thể nhận được sự trợ giúp từ phương pháp lắp ghép bộ phận nhân tạo như tay/chân robot, thì LaChappelle còn sử dụng một cách thức đặc biệt và khác thường hơn rất nhiều nhưng hiệu quả mang lại thì không tầm thường một chút nào: Ứng dụng công nghệ in 3D.

Và hơn nữa, thiết bị của cậu, với tên gọi Anthromod, còn có khả năng nhận diện suy nghĩ và mong muốn của người đeo.

“Nó có thể ‘đọc’ được 10 kênh tín hiệu của não bộ, hoạt động với cơ chế tương tự như một cảm biến cơ bắp, được kiểm soát thông qua dữ liệu điện từ của sóng não, định dạng lại để phần mềm tích hợp bên trong tiếp nhận thông tin, từ đó xử lý và thao tác chuyển động liên quan theo ý người sử dụng. Do đó, với sự trợ giúp của thiết bị này cùng những tần số sóng não, ta có thể cầm nắm đồ vật, thay đổi tư thế hoặc thực hiện những cử chỉ cơ bản cần thiết trong cuộc sống thường ngày,” chia sẻ với Reuters Television, LaChappelle cho biết.

Một trong những đặc điểm nổi bật và quan trọng nhất bên trong thiết kế của Anthromod là cơ chế vận hành và điều khiển của hệ thống tích hợp trong đó, nền tảng mà LaChappelle khẳng định rằng khác biệt hoàn toàn so với những loại hình thông thường được ứng dụng trên các thiết bị khác.

Phần mềm được thiết lập sẵn sẽ có nhiệm vụ ra lệnh và thực hiện những thuật toán có tác dụng tối ưu hóa mọi cử động và thao tác nâng cao, kể cả nâng, vác những vật nặng.

“Điểm mấu chốt nằm ở chỗ cánh tay được điều khiển qua sóng não mà không cần qua đường kết nối vật lý trực tiếp nào, khiến cho chủ nhân có thể dễ dàng hoàn thành mọi việc đúng theo ý muốn, phá vỡ mọi quy luật và định kiến của các phương pháp thông thường”, LaChappelle chia sẻ.

Vẻ ngoài và ngoại hình của những mẫu thiết kế này có thể không được chăm chút và “tỉa tót” như những sản phẩm con cưng của các hãng sản xuất danh tiếng, nhưng đối với LaChappelle, đây là những báu vật vô giá.

Hiện tại đây mới chỉ là những mẫu thử nghiệm đầu tiên, phân hóa làm nhiều chức năng tùy vào từng vị trí tương thích. Những ý tưởng trên xuất phát từ ước muốn chế tạo những robot toàn diện như con người, có khả năng điều khiển từ xa, thay con người kiểm soát và hỗ trợ trong những tình huống cấp bách và có thể nguy hiểm đến tính mạng.

“Tôi thật sự muốn nhân hình hóa mọi thứ tốt nhất có thể, chắc là sẽ có cơ hội được hiện thực hóa vào thế hệ tay robot thứ 5 do tôi tạo ra, sử dụng cơ chế điều khiển từ xa bằng cử chỉ mô phỏng, cụ thể là một bộ găng tay để ghi lại dữ liệu chuyển động của người điều khiển, đồng thời kết hợp với gia tốc kế để thu thập thêm nhiều thông tin nữa về cử động cổ tay và khuỷu tay, thêm vào đó là cảm biến IMU (gia tốc con quay hồi chuyển) để ghi lại thay đổi hướng của bắp tay cũng như bả vai, sau đó tổng hợp lại toàn bộ và gửi về đầu kia thiết bị để thực tế hóa hành động.”

Cũng không thể không kể đến cấu hình và phần cứng chịu trách nhiệm tổng thể, khi chúng có thể được sản sinh ra bằng công nghệ in 3D với giá thành nhỏ gấp nhiều lần so với dây chuyền sản xuất thực. Từ đó, cấu trúc cốt lõi ban đầu có thể được tùy chỉnh thuận tiện, thậm chí có những linh kiện và thành phần tạo thành trong đó còn chưa được tạo ra bởi công nghệ chế tạo hiện nay.

“Thiết lập in 3D cho phép bạn chế tạo ra một sản phẩm thỏa mãn mọi ý tưởng về thiết kế sao cho phù hợp với giá trị và mục đích sử dụng của con người nhất, với giá thành siêu rẻ so với mặt bằng chung, vốn đã là một ‘món hời’ rồi,” trích lời của LaChappelle với Reuters.

“Hơn nữa, nó được xây dựng trên nền tảng mã nguồn mở, do đó bất cứ ai cũng có thể tự cải thiện và nâng cấp hệ thống, thích nghi với mục đích sử dụng trong cuộc sống.”

Tổng chi phí tiêu hao để làm ra một phiên bản Anthromod là 600 USD. Công trình tuyệt vời của anh cũng được ghi lại thành một video thực hiện tại nhà, diễn tả lại toàn bộ quá trình chế tạo và phát triển thiết bị, nhờ đó mọi người đều có thể dựa vào để học hỏi cách cá nhân hóa sản phẩm của riêng mình sau này.

Mục đích chính của anh thực chất không phải là để giúp nhân loại giải quyết và hỗ trợ giải pháp thêm cho những vấn đề liên quan đến cấy ghép bộ phận giả, mà là tạo ra một nền tảng phổ biến cho mọi cá nhân được bình đẳng và có cơ hội như nhau trong công cuộc hoàn thiện bản thân và xây dựng thế giới trở nên tốt đẹp hơn.

“Lý do lớn nhất thúc đẩy tôi sản xuất Anthromod dành cho phân khúc phổ biến chung là bởi vì mong muốn bất kỳ ai, chỉ cần biết sử dụng công nghệ in 3D cùng một chút kinh nghiệm cũng có thể tự phát triển và tái tạo lại nó cho nhiều mục đích và tình huống khác tùy theo hoàn cảnh. Đó cũng là một niềm vui với tôi khi thấy sản phẩm của mình được đón nhận và đa dạng hóa hơn nhiều như vậy.”

“Về phần cánh tay robot, mọi thành phần đều có khả năng tháo rời và lắp ráp dựa trên các khớp nối, tất nhiên là hình thức lắp đặt đều dựa trên tiêu chuẩn quốc tế chung nên sẽ rất dễ dàng cho việc tìm thêm linh kiện.”

Với tài năng không đợi tuổi cùng cống hiến xuất sắc và to lớn của mình cho cộng đồng chung, LaChappelle đã được mời tham dự trực tiếp đến Hội chợ Khoa học lần thứ 3, được tổ chức hàng năm bởi Nhà Trắng, nơi anh có vinh dự được đích thân Tổng thống chào mừng và diện kiến sản phẩm đột phá của mình.

Tổng thống không ngần ngại trò chuyện tự nhiên, bắt tay với cánh tay robot và tạo mọi điều kiện cho LaChappelle phát triển công nghệ của mình khi giới thiệu nó với Cơ quan phụ trách các Dự án Phòng thủ Tiên tiến của Lầu Năm Góc (DARPA) - nơi đang dành rất nhiều sự quan tâm và đầu tư cho công nghệ bộ phận robot, góp phần to lớn trong công cuộc tối ưu hóa mọi ưu điểm cũng như khắc phục những hạn chế còn tồn tại của thiết kế này.

Cuối cùng, LaChappelle hi vọng nỗ lực của mình sẽ dẫn đến những phát minh thiết thực và đột phá hơn, tiêu biểu như robot gỡ bom, những công cụ hỗ trợ công nghiệp tự động hóa, cũng như khung bảo vệ trong tương lai chẳng hạn.

Tham khảo: Reuters