Trung Quốc ra mắt khủng long robot tích hợp AI cho bảo tàng và lớp học

Từ sàn nhà máy đến những ngôi sao tiền sử

Ngành robot đang phát triển nhanh chóng của Trung Quốc vừa giới thiệu một hình thức giải trí mới cho công chúng: những chú khủng long robot sống động như thật, vận hành bằng trí tuệ nhân tạo và công nghệ điều khiển chuyển động. Hai công ty nổi tiếng, Yuejiang Technology Co (được biết đến nhiều hơn với tên Dobot) và LimX Dynamics, đã đưa ra những phiên bản rất khác nhau. Sinh vật của Dobot được mô phỏng theo Sinosauropteryx, một loài khủng long nhỏ có lông vũ, được phát hiện lần đầu tại Liêu Ninh năm 1996. Một video gần đây trên Douyin cho thấy robot rình bước trên sàn bảo tàng tối, lông vũ lay động, đầu nghiêng như đang quan sát, rồi chậm rãi đi ngang qua các tủ kính trong khi camera và cảm biến quang học quét đường đi. Lớp vỏ có thể thay đổi để mô phỏng các loài khác, gợi mở khả năng dùng chung một nền tảng cho nhiều vai trò trong triển lãm và chương trình biểu diễn.

LimX Dynamics chọn cách ra mắt vui nhộn. Công ty hóa trang nền tảng robot hình người hai chân TRON1 thành khủng long T Rex dịp Halloween rồi đưa robot ra phố. Robot bước qua lề đường, dừng ở vạch sang đường và vẫn đứng vững ngay cả khi người điều khiển cố đẩy nó mất thăng bằng. TRON1 vốn không được chế tạo riêng để làm khủng long. Đây là robot hai chân đa năng, thể hiện khả năng giữ thăng bằng, phục hồi sau va đẩy và nhận biết tình huống, những đặc tính cần thiết khi robot hoạt động ở nơi công cộng đông đúc.

Dobot chế tạo gì và vì sao chọn Sinosauropteryx

Việc Dobot chọn Sinosauropteryx không chỉ nhằm tôn vinh ngành cổ sinh vật học trong nước mà còn có ý nghĩa khoa học. Các hóa thạch ở Liêu Ninh là bằng chứng đầu tiên được chấp nhận rộng rãi về lông vũ ở khủng long. Sinosauropteryx có kích thước khoảng bằng gà tây, đuôi dài và có thể có hoa văn gồm các dải màu. Đặc điểm này đem lại cho nhóm chế tạo robot một hình dáng dễ kiểm soát và diện mạo có những dấu hiệu thị giác rõ nét. Trẻ em và người lớn đều có thể nhanh chóng nhận ra bộ lông và dáng vóc của loài vật, giúp robot trở thành người kể chuyện trong không gian bảo tàng.

Cỗ máy được thiết kế để đi, thở và thậm chí phát ra những âm thanh rì rầm nhẹ. Dobot mô tả đây là một nền tảng có tương tác đa phương thức, khả năng nhận biết môi trường và điều khiển chuyển động tiên tiến. Trên thực tế, điều đó có nghĩa robot có thể nhìn thấy khách tham quan, phản hồi các khẩu lệnh cơ bản và căn thời điểm cử động theo lời thuyết minh. Lớp vỏ ngoài có cấu trúc mô-đun. Nhân viên có thể thay đổi kết cấu và màu sắc để mô phỏng các sinh vật tiền sử khác hoặc thậm chí là những nhân vật trong văn hóa và thần thoại. Công ty hướng đến bảo tàng, trung tâm giáo dục cộng đồng, lớp học và công viên chủ đề, đồng thời dự định bổ sung các nhân vật khác sử dụng chung lõi robot. Giá bán và thông tin đặt hàng chưa được công bố.

Robot di chuyển và cảm nhận thế giới xung quanh như thế nào

Các hệ thống như thế này dựa trên một số cấu phần phổ biến. Camera và cảm biến chiều sâu lập bản đồ môi trường xung quanh. Bộ đo quán tính theo dõi độ nghiêng và gia tốc của robot. Cảm biến ở bàn chân phát hiện điểm tiếp xúc, giúp bộ điều khiển điều chỉnh thời điểm bước và vị trí đặt chân. Máy tính tích hợp kết hợp luồng dữ liệu này để giữ thăng bằng và quyết định bước tiếp theo. Bộ lập kế hoạch chuyển động tính toán vị trí đặt từng bước chân, đồng thời giữ trọng tâm trên một vùng đỡ ổn định. Với học sinh, vấn đề này thường được mô tả bằng mô hình con lắc ngược. Đó không phải phép màu, mà là việc điều khiển khớp và căn thời điểm một cách chính xác.

Trên nền tảng chuyển động là một lớp điều khiển hành vi phối hợp đầu, đuôi, nhịp thở và âm thanh. Các nhà thiết kế chuyển động xây dựng những chuỗi cử động trông giống động vật. AI hỗ trợ đối thoại đơn giản và nhận diện cử chỉ hoặc khuôn mặt, nhờ đó robot có thể quay về phía một em nhỏ đang vẫy tay hoặc dừng lại nếu có người đến quá gần. Trong một số trường hợp triển khai, nội dung cập nhật và bài học mới có thể được gửi từ đám mây, giúp các cuộc triển lãm phát triển mà không cần lập trình lại thủ công từng robot.

Ý nghĩa khoa học của Sinosauropteryx

Sinosauropteryx là loài khủng long có lông vũ đầu tiên được mô tả chính thức từ quần thể sinh vật Jehol của Trung Quốc vào giữa thập niên 1990. Hóa thạch cho thấy những chiếc lông dạng sợi và củng cố giả thuyết rằng nhiều loài khủng long chân thú có lông vũ. Câu chuyện đó đặc biệt giá trị đối với một robot giáo dục. Hướng dẫn viên có thể giải thích lông vũ có thể đã giúp giữ ấm và phô diễn trước khi khả năng bay tiến hóa. Sau đó, robot có thể minh họa cách một loài săn mồi nhỏ di chuyển trong hệ sinh thái đầu kỷ Phấn trắng. Một hình tượng vật lý có tính tương tác thường thu hút sự chú ý tốt hơn mô hình tĩnh.

TRON1 của LimX thể hiện khả năng giữ thăng bằng trong thử nghiệm ngoài phố

LimX Dynamics dùng trang phục khủng long để làm nổi bật một thành tựu rất khác: khả năng đi bằng hai chân vững vàng trong môi trường thực tế. Trong màn trình diễn Halloween công cộng, TRON1 mặc bộ đồ T Rex, di chuyển dọc vỉa hè và giữa đám đông. Người điều khiển đẩy và xô robot, nhưng nó vẫn giữ được thăng bằng mà không vấp ngã. Khả năng chống chịu như vậy tạo nên khác biệt giữa một nguyên mẫu trong phòng thí nghiệm và nền tảng có thể ứng phó với tình huống bất ngờ ở nơi công cộng.

Màn trình diễn của TRON1 là ví dụ cho xu hướng tại Trung Quốc, nơi các nhóm nghiên cứu đưa robot hình người và robot có chân ra khỏi phòng thí nghiệm để thử nghiệm ở trung tâm thương mại, công viên và đường phố. Bộ đồ khủng long tạo yếu tố trình diễn, nhưng điểm kỹ thuật nằm ở hệ thống điều khiển bên dưới. Một robot hai chân đủ năng lực có thể được điều chỉnh cho nhiều vai trò, từ diễn viên tương tác trong bảo tàng đến hướng dẫn viên di động ở công viên chủ đề.

Bên trong màn trình diễn TRON1

Khi một người đẩy robot có kích thước bằng người thật, các cảm biến tích hợp lập tức phát hiện sự thay đổi độ nghiêng và sự dịch chuyển của lực phản hồi từ mặt đất. Bộ điều khiển phản ứng bằng một bước nhanh, tư thế đứng rộng hơn hoặc chuyển động thân trên để đưa trọng tâm trở lại vùng đỡ. Các kỹ sư gọi đây là khả năng phục hồi sau lực đẩy. Hệ thống thường kết hợp các vòng điều khiển cổ điển với những chiến lược được huấn luyện bằng máy học. Khả năng hồi phục sau cú đẩy cũng là một tính năng an toàn vì giúp ngăn robot ngã gần khách tham quan.

Thử nghiệm trong đô thị cũng bộc lộ những giới hạn. Pin có thể nhanh hết hơn khi động cơ và hiệu ứng âm thanh hoạt động nhiều. Mặt đất gồ ghề và vật cản khiến việc đặt chân khó khăn hơn. Thời tiết gây thêm rủi ro cho cảm biến và khớp nối. Các công ty sẽ cần chứng minh rằng màn đi lại vui nhộn trong trang phục hóa trang có thể được triển khai thành hoạt động hằng ngày đáng tin cậy tại các địa điểm tổ chức.

Làn sóng robot giáo dục kết hợp giải trí rộng hơn tại Trung Quốc

Dobot và LimX không phải những công ty duy nhất. Các doanh nghiệp Trung Quốc khác chế tạo khủng long máy có thể gầm, giật đầu, phản hồi khẩu lệnh và trình bày bài học ngắn. Những hệ thống này dựa vào nhận dạng giọng nói, xử lý ngôn ngữ tự nhiên và các công cụ quản lý nội dung. Trẻ em có thể hỏi khủng long ăn gì, robot sẽ trả lời bằng ngôn ngữ đơn giản và cử động cơ thể phù hợp với tình huống. Đây là sự kết hợp giữa giáo dục và giải trí mà các nhà quản lý bảo tàng và trung tâm khoa học theo đuổi suốt nhiều năm.

Chính quyền địa phương và các hiệp hội ngành cũng đang thúc đẩy việc đưa robot vào đời sống công cộng. Thâm Quyến có kế hoạch đẩy nhanh việc ứng dụng robot thông minh hiện thân trong nhiều lĩnh vực vào giữa thập niên này. Tại Bắc Kinh, một Trung tâm Robot chuyên dụng đã mở cửa với nhiều tầng trưng bày các loại máy phục vụ người tiêu dùng và chuyên môn, trong đó có các mô hình khủng long và robot hình người kích thước thật mang gương mặt Albert Einstein. Giá tại đây dao động từ vài trăm USD đến vài triệu nhân dân tệ, cho thấy thị trường trải rộng từ đồ chơi, robot đồng hành đến thiết bị công nghiệp.

Trung Quốc cũng đã thử nghiệm robot giao hàng trong hệ thống tàu điện ngầm. Trong một đợt thử nghiệm ở Thâm Quyến, hàng chục robot bánh xe lên tàu vào giờ thấp điểm và chuyển hàng đến các cửa hàng 7 Eleven bên trong nhà ga. Một quản lý tham gia thử nghiệm giải thích vì sao hoạt động này có ý nghĩa đối với công tác hậu cần thường nhật.

Một quản lý cửa hàng tiện lợi tham gia thử nghiệm giao hàng bằng tàu điện ngầm cho biết, "Trước đây, hàng hóa chỉ có thể được giao đến các ga tàu điện ngầm bằng đường bộ. Không chỉ khó đỗ xe trên mặt đất, việc vận chuyển hàng từ mặt đất vào cửa hàng thường gặp giờ cao điểm buổi sáng của tàu điện ngầm, khiến thời gian giao hàng và chi phí nhân công tăng cao."

Chính cách tiếp cận chú trọng triển khai thực tế đó giúp lý giải vì sao khủng long robot đang hướng đến các bảo tàng. Nếu các nhà hoạch định có thể làm cho robot hữu ích và hấp dẫn trong hệ thống tàu điện ngầm, họ nhiều khả năng cũng có thể làm được điều đó trong phòng trưng bày với lộ trình được kiểm soát và lịch trình cố định.

Những robot này có thể sống động đến mức nào

Chế tạo một con khủng long thuyết phục vừa là nghệ thuật vừa là kỹ thuật. Các nhà khoa học chưa biết chính xác mọi chi tiết về tư thế, màu da hay hành vi của chúng. Điều đó cho phép nhóm sáng tạo xây dựng trải nghiệm có vẻ hợp lý mà không tuyên bố chính xác tuyệt đối. Chuyển động là yếu tố cốt lõi. Nếu đầu robot dõi theo mượt mà, lồng ngực phập phồng theo nhịp thở, ngón chân nhấc lên rồi đặt xuống đúng nhịp, não bộ sẽ tự bổ sung những chi tiết còn lại. Âm thanh cũng góp phần tạo hiệu quả. Tiếng rì rầm trầm nhẹ hoặc tiếng kêu khe khẽ trong những lúc yên tĩnh có thể khiến người xem tin rằng con vật đang thư thái. Tiếng kêu sắc hơn có thể báo hiệu sự cảnh giác khi robot quay về phía một nhóm khách tham quan.

Kết cấu và lông vũ cũng quan trọng đối với thị giác. Những sợi lông có thể đung đưa khi robot di chuyển, che đi các rung động cơ học nhỏ. Hiệu ứng ánh sáng có thể làm nổi bật đường nét cơ bắp và nhịp thở. Các nhà thiết kế thường tham khảo kỹ thuật hoạt hình cơ khí trong phim và công viên chủ đề hiện đại, nơi mấu chốt là hướng sự chú ý vào những bộ phận biểu cảm nhất như mắt và cổ, đồng thời tránh các khu vực có cơ cấu máy móc cồng kềnh.

Giới hạn của phần cứng hiện nay

Ngay cả những cỗ máy tốt nhất cũng có giới hạn. Động cơ gây tiếng ồn. Lớp vỏ nặng và phụ kiện làm tăng tải, khiến pin nhanh cạn hơn. Robot càng nói và cảm nhận nhiều thì máy tính càng tiêu thụ nhiều điện. Hoạt động cả ngày trong bảo tàng đòi hỏi kế hoạch sạc pin, pin dự phòng và khu vực hậu trường an toàn. Độ bền cũng rất quan trọng. Trẻ em thường chạm vào đồ vật. Nhân viên cần các tấm ốp và đầu nối có thể chịu được việc thay vỏ và linh kiện nhiều lần mà không bị hư hại.

Robot sẽ dạy gì và đi đến đâu

Các nhà quản lý giáo dục nhận thấy nhiều cơ hội rõ ràng. Khủng long robot có thể trình diễn theo lịch về các chủ đề như sự tiến hóa của lông vũ hoặc mối quan hệ giữa động vật săn mồi và con mồi. Trong thời gian mở cửa tự do, robot có thể đi cùng hướng dẫn viên là người thật, người sẽ khuyến khích khách đặt câu hỏi. Với khả năng hiểu ngôn ngữ tự nhiên, nhân vật robot có thể tham gia những cuộc trao đổi đơn giản, khiến bài học mang tính cá nhân hơn. Điều chỉnh từ vựng và tốc độ nói giúp cùng một robot phục vụ học sinh nhỏ tuổi vào ban ngày và khách lớn tuổi hơn vào buổi tối.

Nơi bạn có thể bắt gặp chúng tiếp theo

Làn sóng đầu tiên nhiều khả năng sẽ xuất hiện tại các bảo tàng khoa học, phòng trưng bày lịch sử tự nhiên, công viên chủ đề và trung tâm thanh thiếu niên cộng đồng. Trường học có thể dùng robot trong các chuyến tham quan thực tế hoặc sự kiện đặc biệt, tương tự như cung thiên văn lưu động. Lớp vỏ đàn hồi và phụ kiện mô-đun mở ra nhiều lựa chọn sáng tạo. Đơn vị vận hành có thể thay lớp vỏ Sinosauropteryx bằng hình rồng nhỏ trong lễ hội, hoặc luân phiên các loài động vật cổ đại của Trung Quốc để phù hợp với triển lãm địa phương. Cùng một hệ thống truyền động có thể hỗ trợ nhân vật mới mà không cần chế tạo lại robot từ đầu.

Những ý tưởng này phù hợp với xu hướng rộng hơn tại Trung Quốc, đưa AI vào hoạt động học tập thường ngày. Chương trình giảng dạy và đào tạo giáo viên ngày càng mở rộng để bao gồm kiến thức cơ bản về AI và đạo đức. Một chú khủng long biết nói và trả lời câu hỏi có thể giúp trẻ nhìn thấy và chạm vào AI vốn còn trừu tượng.

Quyền riêng tư, an toàn và chi phí

Việc bố trí các nhân vật AI quanh trẻ em đòi hỏi sự thận trọng. Nhận dạng giọng nói thường ghi lại những đoạn hội thoại ngắn để xử lý khẩu lệnh. Đơn vị vận hành địa điểm cần có chính sách rõ ràng về lưu trữ dữ liệu và sự đồng ý của phụ huynh. Camera giúp robot định hướng cũng ghi nhận khuôn mặt, vì vậy các hệ thống nên tránh lưu hình ảnh có thể nhận diện danh tính, trừ khi có nhu cầu cụ thể đã được phê duyệt. Bộ lọc nội dung cần ngăn robot nói điều không phù hợp nếu khách dùng tiếng lóng hoặc cố tình khiêu khích.

Kế hoạch an toàn cần xem robot là máy móc di chuyển trong không gian công cộng. Điều đó có nghĩa là giới hạn tốc độ thấp gần đám đông, cảm biến dừng chuyển động khi có người đến quá gần và nhân viên được trang bị nút dừng khẩn cấp dễ nhìn thấy. Nhà thiết kế có thể thiết lập tuyến đường giới hạn bằng hàng rào địa lý và dùng các mốc định vị trên sàn để hướng dẫn robot đi theo lộ trình an toàn. Trước khi mở cửa chương trình, đơn vị vận hành có thể diễn tập để các nhóm nắm được cách thay pin, khắc phục sự cố và trấn an đám đông hiếu kỳ.

Chi phí cũng là vấn đề. Một nhân vật sống động như thật với lớp vỏ tùy chỉnh, thiết bị điện tử được bịt kín và khớp nối chắc chắn sẽ không rẻ. Năng lượng tiêu thụ và bảo trì phát sinh chi phí thường xuyên. Mô hình kinh doanh có khả năng cao nhất là hợp đồng dịch vụ gộp phần cứng, lớp vỏ, cập nhật phần mềm và hỗ trợ tại chỗ. Cách này đặt trách nhiệm bảo đảm độ tin cậy lên nhà cung cấp, đồng thời giúp các địa điểm dự trù ngân sách rõ ràng hơn.

Mô hình kinh doanh và thời điểm triển khai

Bảo tàng và công viên thường lập ngân sách trước nhiều năm. Điều đó tạo dư địa cho các dự án thí điểm và đợt triển khai giới hạn trong lúc nhà cung cấp chứng minh độ tin cậy. Dobot chưa công bố giá nền tảng Sinosauropteryx. Mô hình thuê và đăng ký dịch vụ có thể giúp các địa điểm nhỏ và trường học phân bổ chi phí đầu tư ban đầu. Thư viện lớp vỏ thậm chí có thể được cung cấp dưới dạng danh mục, cho phép địa điểm chọn một bộ sinh vật cho từng mùa và thay đổi khi triển lãm luân phiên.

Vì sao các công ty thực hiện điều này vào lúc này

Các nhà sản xuất robot công nghiệp Trung Quốc đang chịu sức ép lớn ở những thị trường truyền thống. Hoạt động sản xuất đã trải qua nhiều giai đoạn suy giảm, trong khi căng thẳng thương mại toàn cầu gây sức ép lên xuất khẩu. Mở rộng sang lĩnh vực giáo dục và giải trí đem lại nguồn thu mới, đồng thời tạo sân khấu để giới thiệu khả năng di chuyển, nhận biết và tương tác AI của robot hình người tới công chúng. Các nhà phân tích theo dõi robot giáo dục dự báo lĩnh vực này sẽ tăng trưởng ổn định trong suốt thập niên này. Các địa điểm phục vụ người tiêu dùng ở Trung Quốc đã quen với tự động hóa dễ thấy, từ cửa hàng không thu ngân đến robot giao hàng. Người dùng mạng xã hội thậm chí còn đùa về tương lai các công viên khủng long do máy móc vận hành. Kịch bản gần thực tế hơn trong ngắn hạn đơn giản hơn: một vài nhân vật được dàn dựng cẩn thận, thổi sức sống vào phòng trưng bày mà không chạy đuổi theo ai quanh khu rừng.

Điểm chính

• Dobot giới thiệu robot Sinosauropteryx sống động như thật, có thể đi, thở và dùng AI để tương tác với khách tham quan.
• Lớp vỏ mô-đun của robot có thể thay để mô phỏng các sinh vật tiền sử hoặc nhân vật văn hóa khác, cho phép một lõi robot phục vụ nhiều cuộc triển lãm.
• LimX Dynamics giới thiệu robot hai chân TRON1 trong trang phục T Rex, thể hiện khả năng giữ thăng bằng và phục hồi sau lực đẩy khi đi ngoài phố.
• Các doanh nghiệp Trung Quốc hướng đến bảo tàng, trường học và công viên chủ đề với robot giáo dục kết hợp giải trí, tích hợp điều khiển chuyển động và tương tác bằng giọng nói.
• Các sáng kiến tại Thâm Quyến và Bắc Kinh cho thấy nỗ lực rộng hơn nhằm phổ biến robot dịch vụ và robot đồng hành ở nơi công cộng.
• Các thử nghiệm thực tế, trong đó có robot giao hàng trong tàu điện ngầm, cho thấy robot có thể hoạt động cùng con người trong đời sống thường nhật.
• Quyền riêng tư, an toàn, mức tiêu thụ năng lượng và bảo trì sẽ quyết định phạm vi và tốc độ triển khai khủng long robot tại các địa điểm dành cho trẻ em.
• Nhà cung cấp có thể dựa vào hợp đồng dịch vụ và cập nhật nội dung từ đám mây, do giá các nền tảng mới chưa được công bố.