Trong nỗ lực chế tạo máy móc có thể đi lại, suy nghĩ và làm việc như con người, robot hình người trở thành một trong thước đo quan trọng cho sự tiến bộ kỹ thuật. Trong số đó, Atlas của Boston Dynamics và Optimus do Tesla phát triển, đại diện cho hai hướng đi trái ngược. Trong khi Atlas theo đuổi sự linh hoạt và đột phá trong nghiên cứu, Optimus hướng đến chi phí thấp và khả năng ứng dụng hàng ngày.
Robot hình người Atlas của Boston Dynamics (trái) và Optimus của Tesla (phải). Ảnh: Boston Dynamics/Tesla
Triết lý thiết kế
Theo Interesting Engineering, Boston Dynamics định hình Atlas như một phương tiện nghiên cứu cho "khả năng chuyển động toàn thân" và kiểm soát động lực học. Robot hình người này là nền tảng giúp khám phá những chiến lược vận động và thao tác mới.
Tesla định hình Optimus theo hướng ngược lại - robot đa năng đảm nhận những công việc "không an toàn, lặp đi lặp lại hoặc nhàm chán" bằng cách tận dụng AI và quy mô sản xuất của Tesla, nhắm trực tiếp đến ứng dụng trong nhà máy và hộ gia đình.
Các màn trình diễn thực tế
Trọng tâm của Boston Dynamics giúp lý giải vì sao trong những buổi trình diễn, Atlas tập trung vào tốc độ, khả năng giữ thăng bằng và tính linh hoạt cực cao. Robot hình người này nổi tiếng với những màn biểu diễn đáng kinh ngạc như bật nhảy, parkour, nhào lộn, di chuyển qua địa hình gồ ghề.
Các video công bố từ 2018 đến nay là thử nghiệm về cân bằng động, khả năng ước tính trạng thái cơ thể và phối hợp toàn thân. Năm ngoái, Boston Dynamics ra mắt phiên bản chạy hoàn toàn bằng điện nhưng vẫn giữ cốt lõi là khả năng vận động.
Robot hình người Atlas đi bộ, nhào lộn, thậm chí nhảy breakdance. Video: Boston Dynamics
Trong khi đó, Optimus tập trung vào những hành động hữu ích trong đời sống con người như bước đi ổn định, nhặt trứng mà không làm vỡ, gấp quần áo, phân loại vật dụng nhỏ hay phối hợp nhóm. Những màn trình diễn này cho thấy năng lực điều khiển và nhận thức của Optimus, khác với sự nhanh nhẹn đặc biệt của Atlas. Tesla cũng nhấn mạnh hệ thống học hỏi và nhận thức của Optimus được phát triển dựa trên mạng thần kinh nhân tạo của xe tự lái.
Nhiều video của Optimus được cho là có người điều khiển từ xa hoặc giám sát chặt chẽ. Dù vậy, Tesla đang sử dụng công nghệ ghi lại chuyển động để thu thập dữ liệu về chuyển động của con người, qua đó đẩy nhanh quá trình đào tạo robot.
Phần cứng và thông số kỹ thuật
Phiên bản Atlas mới nhất cao khoảng 1,5 m, nặng 89 kg và có khoảng 28 bậc tự do (DoF). Robot trang bị LiDAR và cảm biến hình ảnh nổi để điều hướng, có thể chạy nước rút với tốc độ 2,5 m mỗi giây.
Atlas từng sử dụng hệ thống thủy lực nhằm đạt mô-men xoắn cao và khả năng truyền lực nhanh, nhưng giờ chuyển sang truyền động hoàn toàn bằng điện để tăng hiệu suất, dễ bảo trì, đồng thời vẫn giữ khả năng vận động linh hoạt. Boston Dynamics cho biết, robot được tinh chỉnh để tập trung vào hiệu suất hơn là tính kinh tế.
Optimus cao khoảng 1,73 m và nặng 57 kg, được thiết kế để mang tối đa 20 kg khi đi bộ và có thể nâng vật nặng 68 kg. Một số nguồn tin cho biết, robot có 40 bậc tự do.
Trong khi phần cứng của Atlas được tối ưu hóa cho hiệu suất vật lý tối đa thì Optimus vốn chạy hoàn toàn bằng điện và nhẹ hơn, tập trung vào tính dễ sản xuất, tiết kiệm năng lượng, chi phí và ít gây ồn. Những đánh đổi này giúp robot phù hợp với công việc diễn ra liên tục, cần ít lực trong môi trường dân dụng thay vì các chuyển động mạnh mang tính thể thao.
Tesla Optimus phục vụ bỏng ngô ở nhà hàng Tesla Diner. Video: X/DogeDesigner
Phần mềm và khả năng nhận thức
Atlas tập trung vào các vòng điều khiển thời gian thực, phương pháp cân bằng dựa trên mô hình vật lý và bộ lập kế hoạch chuyển động giúp robot phục hồi khi mất thăng bằng và thực hiện những động tác nhào lộn. Boston Dynamics kết hợp hệ thống điều khiển này với hệ thống nhận thức (có thể gồm cảm biến quán tính, camera, LiDAR), cho phép robot phản xạ nhanh và tự điều chỉnh trước biến động của môi trường.
Tesla dựa nhiều vào dữ liệu quy mô lớn, mạng thần kinh nhân tạo và các mô hình nhận thức được trau dồi qua hàng triệu giờ lái xe. Công ty đặt mục tiêu chuyển năng lực thị giác và hiểu biết không gian ở cấp độ xe tự lái sang cơ thể robot với khả năng hành động và di chuyển trong môi trường của con người.
Hướng đi trong tương lai
Atlas dự kiến được triển khai thử nghiệm tại nhà máy Hyundai Motor Group Metaplant America ở Georgia (Mỹ) cuối năm nay. Theo Korea Herald, trong số 5 quy trình - ép, lắp ráp thân xe, sơn, hoàn thiện và kiểm tra - robot hình người này sẽ làm việc chủ yếu ở giai đoạn hoàn thiện, với mục tiêu tăng sản lượng mỗi giờ hơn 10%.
Nhưng không chỉ nhà máy, Atlas được chế tạo với mục tiêu có thể đi đến mọi nơi. "Robot sẽ làm những công việc vất vả với con người như nâng vật rất nặng hoặc mang vác những thứ mà con người khó mang vác", Kerri Neelon, người phát ngôn của Boston Dynamics, nói với Wired.
Hồi tháng 1, Elon Musk, CEO Tesla, đặt mục tiêu tham vọng là sản xuất 10.000 robot Optimus trong năm nay. Robot vẫn có lợi thế so với Atlas nếu xét về tối ưu hóa chi phí hướng đến sản xuất hàng loạt. Theo Kim Ui-kyum, giáo sư kỹ thuật cơ khí tại Đại học Ajou, chiến lược của Tesla dành cho Optimus là mức giá cạnh tranh, dưới 20.000 USD, thấp hơn nhiều robot hình người khác.
Kim nói với Korea Herald: "Trong giai đoạn đầu triển khai robot hình người ngoài đời thực, đặc biệt là tại các địa điểm công nghiệp như nhà máy sản xuất ôtô, có thể sẽ thực tế hơn nếu Optimus hỗ trợ một số vai trò nhất định với chi phí phải chăng thay vì tự thực hiện toàn bộ nhiệm vụ".
