A robot that you ride like a horse is being developed. It will stretch current limits of engineering

Một robot mà bạn có thể cưỡi như ngựa đang được phát triển. Nó sẽ vượt qua các giới hạn kỹ thuật hiện tại


Author: This article is republished from The Conversation under a Creative Commons license. Read the original article.


Note

Robot (robot): một cỗ máy tự động có khả năng thực hiện các nhiệm vụ cụ thể thông qua lập trình và tương tác với môi trường.
Actuator (bộ truyền động): thiết bị chuyển đổi năng lượng thành chuyển động vật lý, chẳng hạn như động cơ hoặc cơ cấu thủy lực trong robot.
Sensor (cảm biến): thiết bị thu thập thông tin từ môi trường, như camera hoặc cảm biến va chạm, để robot hiểu và phản ứng.
Information processing unit (đơn vị xử lý thông tin): thường là máy tính, xử lý dữ liệu từ cảm biến và đưa ra quyết định cho hành động của robot.
Quadruped robot (robot bốn chân): robot có bốn chân, được thiết kế để ổn định và di chuyển trên nhiều loại địa hình.
Abduction (chuyển động dạng dang): chuyển động đưa một chi ra xa đường giữa của cơ thể, giúp duy trì thăng bằng.
Adduction (chuyển động khép): chuyển động đưa một chi về phía đường giữa của cơ thể, hỗ trợ ổn định khi di chuyển.
Locomotion control (điều khiển chuyển động): quá trình điều chỉnh cách robot di chuyển, đặc biệt là trong robot có chân, để duy trì cân bằng và hiệu quả.
Proprioceptive sensor (cảm biến proprioceptive): cảm biến cung cấp thông tin về vị trí và chuyển động của chính robot, như cảm biến trong điện thoại để xoay màn hình.
Exteroceptive sensor (cảm biến exteroceptive): cảm biến thu thập thông tin từ môi trường bên ngoài, như camera hoặc Lidar, để hỗ trợ điều hướng.
Perceptive locomotion (chuyển động nhận thức): khả năng robot di chuyển dựa trên thông tin từ môi trường, chẳng hạn như bước qua chướng ngại vật.
Passive locomotion (chuyển động thụ động): chuyển động của robot không cần động cơ hoặc cảm biến, thường dựa vào thiết kế cơ học và địa hình.
Blind locomotion (chuyển động mù): chuyển động dựa trên cảm biến nội tại mà không cần thông tin từ môi trường bên ngoài.
Lidar (Lidar): công nghệ đo khoảng cách bằng laser, thường được sử dụng trong robot để lập bản đồ và phát hiện chướng ngại vật.
Self-balancing exoskeleton (bộ xương ngoài tự cân bằng): thiết bị robot hỗ trợ di chuyển cho người khuyết tật, giúp duy trì thăng bằng và di chuyển.

The Article

Kawasaki has recently revealed its computer-generated concept for the Corleo, a “robotic horse.”The video shows the automated equine galloping through valleys, crossing rivers, climbing mountains and jumping over crevasses.
Kawasaki gần đây đã công bố khái niệm được tạo bằng máy tính cho Corleo, một “con ngựa robot.”Video cho thấy chú ngựa tự động này phi nước đại qua các thung lũng, vượt sông, leo núi và nhảy qua các khe nứt.
The Corleo promises a high-end robotic solution to provide a revolutionary mobility experience.Kawasaki’s current motorbikes are constrained to roads, paths and trails, but a machine with legs has no boundaries – it can reach places no other vehicles can go.
Corleo hứa hẹn mang đến một giải pháp robot cao cấp để cung cấp trải nghiệm di chuyển mang tính cách mạng.Các loại xe máy hiện tại của Kawasaki bị giới hạn trên đường, lối đi và đường mòn, nhưng một cỗ máy có chân thì không có giới hạn – nó có thể đến những nơi mà không phương tiện nào khác có thể đi tới.
But in the case of the Corleo, how feasible is it to achieve such a level of agility and balance, while safely carrying a human through natural environments?Let’s discuss what would be needed to achieve this.
Nhưng trong trường hợp của Corleo, liệu có khả thi để đạt được mức độ linh hoạt và cân bằng như vậy, trong khi vẫn an toàn khi chở một người qua các môi trường tự nhiên?Hãy thảo luận về những gì cần thiết để đạt được điều này.
A robot is a complex machine with two main components: a body and an information processing unit.The body has a particular morphology that determines the robot’s function, and carries actuators (devices that convert energy into physical motion) and sensors to act in the world and understand it, respectively.
Một robot là một cỗ máy phức tạp với hai thành phần chính: thân và đơn vị xử lý thông tin.Thân có một hình thái cụ thể quyết định chức năng của robot, và mang các bộ truyền động (thiết bị chuyển đổi năng lượng thành chuyển động vật lý) và cảm biến để hành động trong thế giới và hiểu về nó, tương ứng.
Kawasaki’s Corleo robotic horse concept.
Khái niệm ngựa robot Corleo của Kawasaki.
The information processing unit is usually a computer, which implements algorithms to process data from the sensors, build representations of the world and determine the actions to be executed, subject to a specific task of interest.
Đơn vị xử lý thông tin thường là một máy tính, thực hiện các thuật toán để xử lý dữ liệu từ cảm biến, xây dựng biểu diễn của thế giới và xác định các hành động cần thực hiện, tùy thuộc vào một nhiệm vụ cụ thể được quan tâm.
Simple robots, such as robotic vacuum cleaners satisfy these requirements.They have a suitable body for going under furniture and not getting stuck (their flat top is also useful to give your cats a ride).
Các robot đơn giản, như máy hút bụi robot, đáp ứng các yêu cầu này.Chúng có thân phù hợp để đi dưới đồ nội thất và không bị kẹt (mặt phẳng trên cùng của chúng cũng hữu ích để cho mèo của bạn cưỡi).
The actuators are the motors that spin the wheels and the vacuum system.It has impact sensors to detect collisions, and some even have cameras for understanding the environment.Owners can set a cleaning routine, and the vacuum’s computer will determine the best way to execute it.
Các bộ truyền động là động cơ làm quay bánh xe và hệ thống hút bụi.Nó có cảm biến va chạm để phát hiện va chạm, và một số còn có camera để hiểu môi trường.Chủ sở hữu có thể thiết lập một lịch trình dọn dẹp, và máy tính của máy hút bụi sẽ xác định cách tốt nhất để thực hiện.
The Corleo is a quadruped robot, one of the most stable legged robot configurations.The four legs seem strong and capable of flexing forward and backward to run and jump.
Corleo là một robot bốn chân, một trong những cấu hình robot có chân ổn định nhất.Bốn chân dường như mạnh mẽ và có khả năng uốn cong về phía trước và phía sau để chạy và nhảy.
But they seem limited in movements known as abduction and adduction.If I push you on your right side, you will open your left leg – this is the abduction motion helping you keep balance.
Nhưng chúng dường như bị hạn chế trong các chuyển động được gọi là dạng dang và khép.Nếu tôi đẩy bạn từ phía bên phải, bạn sẽ dang chân trái ra – đây là chuyển động dạng dang giúp bạn giữ thăng bằng.
Adduction is the opposite motion – a movement towards the midline of the body.Perhaps this is just a limitation of the concept design but, either way, the Corleo needs this articulation to ensure a safe and smooth ride.
Khép là chuyển động ngược lại – một chuyển động về phía đường giữa của cơ thể.Có lẽ đây chỉ là hạn chế của thiết kế khái niệm, nhưng dù sao đi nữa, Corleo cần sự khớp nối này để đảm bảo một chuyến đi an toàn và mượt mà.
Next comes actuators.Legged robots, in comparison to wheeled vehicles, need to continuously balance and support their own weight.They also provide a level of suspension that provides cushioning for the rider.
Tiếp theo là các bộ truyền động.Robot có chân, so với các phương tiện có bánh xe, cần liên tục cân bằng và đỡ trọng lượng của chính chúng.Chúng cũng cung cấp một mức độ giảm xóc để mang lại sự êm ái cho người cưỡi.
They need to be strong enough to push the robot’s body forward.On top of that, the Corleo will also carry a person.While this is currently possible, such as with the the Barry robot or Unitree wheeled robots, the Corleo also aims to gallop and jump over gaps.This requires even more dynamic and stronger actuators than the previous examples.
Chúng cần đủ mạnh để đẩy thân robot về phía trước.Trên hết, Corleo còn phải chở một người.Mặc dù điều này hiện đã khả thi, như với robot Barry hoặc robot có bánh của Unitree, Corleo còn đặt mục tiêu phi nước đại và nhảy qua các khoảng trống.Điều này đòi hỏi các bộ truyền động mạnh mẽ và năng động hơn so với các ví dụ trước.
A manually driven car or motorcycle doesn’t need sensors or a processing unit, because the driver steers the car depending on what they see.But a robotic horse does need more sophisticated control systems to determine how to move the legs, otherwise we would need both hands and even our feet to drive it.
Một chiếc xe hơi hoặc xe máy điều khiển thủ công không cần cảm biến hoặc đơn vị xử lý, vì người lái điều khiển xe tùy thuộc vào những gì họ thấy.Nhưng một con ngựa robot cần các hệ thống điều khiển tinh vi hơn để xác định cách di chuyển chân, nếu không chúng ta sẽ cần cả hai tay và thậm chí cả chân để điều khiển nó.
Locomotion control has been an active area of legged robotics research since the 1940s.Researchers have shown that a legged machine can walk down a slope without motors or sensors (which is called “passive” locomotion).
Điều khiển chuyển động đã là một lĩnh vực nghiên cứu tích cực của robot có chân từ những năm 1940.Các nhà nghiên cứu đã chỉ ra rằng một cỗ máy có chân có thể đi xuống dốc mà không cần động cơ hoặc cảm biến (được gọi là chuyển động “thụ động”).
If only “proprioceptive” sensors – the types of sensors that tell your phone when to rotate the screen – are used to control balance, it’s called “blind” locomotion because it doesn’t rely on information from the external environment.When a robot also uses “exteroceptive” sensors to determine how to walk, which refers to sensors that pick up information about the environment, it’s called “perceptive” locomotion.This is what Corleo shows.
Nếu chỉ sử dụng các cảm biến “proprioceptive” – loại cảm biến cho điện thoại của bạn biết khi nào cần xoay màn hình – để điều khiển cân bằng, nó được gọi là chuyển động “mù” vì nó không dựa vào thông tin từ môi trường bên ngoài.Khi một robot cũng sử dụng các cảm biến “exteroceptive” để xác định cách đi, tức là các cảm biến thu thập thông tin về môi trường, nó được gọi là chuyển động “nhận thức”.Đây là điều mà Corleo thể hiện.
From the pictures released, I could not spot any visible cameras or Lidars – laser range finders.They could be hidden, but it would be reassuring to know that the Corleo has a way to “see” what’s in front of it while walking.
Từ những hình ảnh được công bố, tôi không thể phát hiện bất kỳ camera hoặc Lidar nào – thiết bị đo khoảng cách bằng laser.Chúng có thể được ẩn đi, nhưng sẽ yên tâm hơn nếu biết rằng Corleo có cách để “nhìn” những gì phía trước trong khi đi.
While it will be manually steered (so that it doesn’t need to navigate autonomously), its locomotion system needs sensor data to determine how to step on rocks, or detect if the terrain is slippery.Its sensors should also be reliable under different environmental conditions.This is already a huge challenge for autonomous cars.
Mặc dù nó sẽ được điều khiển thủ công (vì vậy không cần điều hướng tự động), hệ thống chuyển động của nó cần dữ liệu cảm biến để xác định cách bước trên đá, hoặc phát hiện nếu địa hình trơn trượt.Các cảm biến của nó cũng cần đáng tin cậy trong các điều kiện môi trường khác nhau.Đây đã là một thách thức lớn đối với xe tự hành.

Challenges ahead

Những thách thức phía trước
The Corleo is a concept, it does not exist – yet.As a product, it promises to be a more capable version of a quad bike.This can open new opportunities for transportation in remote areas, tourism businesses, new hobbies (for those who can afford it), and even sports.
Corleo là một khái niệm, nó chưa tồn tại – hiện tại.Là một sản phẩm, nó hứa hẹn là một phiên bản mạnh mẽ hơn của xe bốn bánh.Điều này có thể mở ra cơ hội mới cho vận chuyển ở các khu vực hẻo lánh, doanh nghiệp du lịch, sở thích mới (đối với những người có khả năng chi trả), và thậm chí là thể thao.
But I’m more excited about the technological advances that the achievement of such a platform implies.Legged robots do not necessarily need to look like quadrupeds or humanoids.
Nhưng tôi hào hứng hơn với những tiến bộ công nghệ mà việc đạt được một nền tảng như vậy ngụ ý.Robot có chân không nhất thiết phải trông giống như động vật bốn chân hoặc hình người.
Self balancing exoskeletons, such as Wandercraft’s Personal exoskeleton or Human in Motion Robotics’ XoMotion, are legged robots that are revolutionising the lives of people with mobility impairments.The technological advances implied by the Corleo could have be of major benefit to the development of assistive devices for disabled users, enabling them to achieve independence.
Các bộ xương ngoài tự cân bằng, như bộ xương ngoài cá nhân của Wandercraft hoặc XoMotion của Human in Motion Robotics, là những robot có chân đang cách mạng hóa cuộc sống của những người có khuyết tật về di chuyển.Những tiến bộ công nghệ mà Corleo ngụ ý có thể mang lại lợi ích lớn cho việc phát triển các thiết bị hỗ trợ cho người dùng khuyết tật, giúp họ đạt được sự độc lập.
Current progress in legged robotics suggests that many features proposed by Kawasaki are feasible.But others pose challenges: Corleo will need the endurance to walk in the wild, run effective locomotion algorithms and also implement the safety standards required for a vehicle.
Tiến bộ hiện tại trong lĩnh vực robot có chân cho thấy nhiều tính năng mà Kawasaki đề xuất là khả thi.Nhưng những tính năng khác lại đặt ra thách thức: Corleo sẽ cần sức bền để đi trong môi trường hoang dã, chạy các thuật toán chuyển động hiệu quả và cũng thực hiện các tiêu chuẩn an toàn cần thiết cho một phương tiện.
These are all major hurdles for a reasonably sized robot.If you ask me today, I’d be unsure if this can be achieved as a whole.I hope they prove me wrong.
Đây đều là những rào cản lớn đối với một robot có kích thước hợp lý.Nếu bạn hỏi tôi hôm nay, tôi không chắc liệu điều này có thể được thực hiện toàn diện hay không.Tôi hy vọng họ sẽ chứng minh tôi sai.

Quiz

Select the correct answer for each question.

Question 1/5
1. What is the primary function of the Corleo as described in the article?
  • To provide a revolutionary mobility experience
  • To serve as a household cleaning robot
  • To assist in industrial manufacturing
  • To act as a companion for pets
2. Which component of a robot determines its function according to the article?
  • The sensors
  • The actuators
  • The body’s morphology
  • The information processing unit
3. What type of robot configuration is the Corleo?
  • Bipedal robot
  • Wheeled robot
  • Quadruped robot
  • Humanoid robot
4. What is a limitation of the Corleo’s leg movements mentioned in the article?
  • Inability to flex forward and backward
  • Limited abduction and adduction
  • Inability to support the robot’s weight
  • Lack of strength for jumping
5. What type of locomotion does the Corleo demonstrate based on the article?
  • Passive locomotion
  • Blind locomotion
  • Manual locomotion
  • Perceptive locomotion

Comments