Chế tạo robot thi đấu dễ hay khó?

Bản quyền hình ảnh William Park
Image caption Trong công xưởng ngoài sàn đấu, các nhóm lắp ráp linh kiện thật nhanh cho robot để bước vào vòng đấu mới

Dạo quanh khu vực phía sau đấu trường Robot Wars (Cuộc chiến Robot), tôi sống lại một khao khát từng có trong mình có thời thơ ấu.

Khi tám tuổi, tôi đã rất tỉ mẩn nghiên cứu xem cách nào có thể tự chế tạo cho mình một con robot từ động cơ gạt nước trên kính chắn gió xe tải, linh kiện máy cắt cỏ và những khối pin đầy năng lượng.

Nhưng rõ ràng gom đủ số thiết bị phần cứng cần thiết thực sự là một thách thức.

Thậm chí ngay cả ý định hiệu chỉnh chiếc xe điện tử đồ chơi cũng rất khó khăn nếu không có hướng dẫn từ chuyên gia.

Giờ đây, tôi đang đứng cạnh những nhà sáng chế mày mò bên bàn làm việc, khi trào lưu chế tạo robot để thi đấu đang quay trở lại trên các chương trình truyền hình ở Anh sau hơn một thập niên gián đoạn.

Trong thời gian loạt chương trình này tạm ngưng phát sóng, tiến bộ trong công nghệ chế tạo robot đã đẩy lĩnh vực này tiến lên phía trước.

Tôi muốn chứng kiến xem những đổi thay gì đã diễn ra và liệu có dễ dàng hơn cho những nhà chế tạo trẻ bắt tay vào chế tạo con robot của mình trong thời nay hay không.

Vì thế, tôi đến thăm một tổng kho ở ngoại ô Glasgow, nơi loạt chương trình thi đấu robot đối kháng đang được ghi hình.

Tổng kho rất tấp nập. Giữa trận đấu, các đối thủ chỉ có vài phút để điều chỉnh lại con robot của đội mình.

Họ thao tác thật nhanh và hiệu quả để sửa chữa hư hỏng và chỉnh lại con robot, chuẩn bị vào trận đấu với đối thủ kế tiếp.

Giờ đây, hầu hết các robot tham dự thi đấu đều được lắp ráp theo kiểu module, vì thế các đội chơi có thể thay đổi vũ khí đạn dược sao cho phù hợp chiến thuật tấn công đối thủ kế tiếp.

Thời gian hạn hẹp, các đội thi đấu cùng nhau đưa ra lời khuyên và hỗ trợ ngay lập tức. Trên sàn đấu họ có thể là kẻ tử thù của nhau, nhưng ra khỏi sàn đấu, họ hợp tác với nhau.

Bản quyền hình ảnh William Park
Image caption Đối thủ từ các đội sẵn sàng đưa ra lời khuyên cho nhau ở ngoài xưởng chế tạo

Người ta dễ dàng quên mất công nghệ đã phát triển đến mức nào sau 15 năm, từ thời loạt chương trình robot chiến đấu trước.

"Khi chương trình Robot Wars xuất hiện trên truyền hình lần cuối cùng hồi trước, thì tới năm năm sau Apple mới tung ra chiếc iPhone đầu tiên, và bốn năm trước khi BBC ra mắt iPlayer và phải 12 tháng sau đó Facebook mới ra đời," Ed Hoppitt từ đội Storm nhớ lại.

Là một trong những đối thủ thi đấu trong loạt chương trình lần này, công việc chính hàng ngày của ông là ở công ty VMware.

"Chúng ta đã chứng kiến những thay đổi to lớn kể từ đó, và mọi sự khiến cho việc chế tạo robot trở nên dễ thực hiện hơn bao giờ hết."

"Ta tiếp cận với kiến thức dễ dàng và nhanh hơn nhờ vào các thiết bị kết nối như điện thoại, cho phép chúng ta tìm thấy câu trả lời và sự thẩm định từ bất cứ đâu trên thế giới."

"Tại Đội Storm, chúng tôi để một chiếc iPad trong xưởng để có thể tìm dữ liệu cho một thành phần hoặc sửa chữa sự cố ngay lập tức."

"Tiếp cận với các nguồn lực giúp giảm thời gian tìm hiểu và giảm nguy cơ vừa bước vào sàn đấu đã bị thảm bại."

Với một số người, chuyến đi đầu tiên đến trường quay Robot Wars có thể hoá thành một cơn choáng váng đầy ngượng nghịu.

Không hiếm trận tôi xem chỉ diễn ra trong vòng chưa tới 30 giây và một trong những đấu sĩ robot đã bị tiêu diệt ngay trong sân.

Ít nhất trong trường hợp này các đối thủ có thể lấy lại xác robot của mình còn nguyên vẹn. Với những trường hợp kém may mắn hơn, chủ nhân phải quét từng mảnh robot ra.

Nhưng đây không phải chỉ là chuyện tới xem những trận chiến robot làm thoả mãn đám đông, vốn thường bị tranh cãi chỉ là mấy chiếc xe hơi điều khiển được nâng cấp - và thu lợi từ công nghệ robot cải tiến và dễ tiếp cận như bây giờ.

Tôi thì muốn xem giờ đây việc lập trình và chế tạo một thứ gì đó thông minh liệu dễ dàng đến mức nào, và liệu tôi có thể thử làm được không.

Cho nên tôi đến gặp Tim Freeburn, từ công ty PiBorg ở Anh.

Văn phòng của ông nằm trong một khu kinh doanh gần Huntingdon, Cambridgeshire, một nơi ít ai ngờ lại là chỗ có thể tìm được một doanh nghiệp robot chuyên bán các sản phẩm đi khắp nơi trên thế giới.

PiBorg hưởng lợi từ việc hỗ trợ trang web gây quỹ khởi nghiệp Kickstarter có cộng đồng khắp thế giới; giờ đây quỹ này đã giúp hai dự án của PiBorg được triển khai.

Bản quyền hình ảnh William Park
Image caption Động cơ, pin và phần cứng được chuẩn hóa khiến việc lắp rắp một con robot dễ dàng hơn.

Các robot được chế tạo tại đây đều sử dụng bảng mạch chủ Raspberry Pis; công nghệ mới nhất khiến bộ xử lý này nhỏ hơn một chiếc thẻ tín dụng. Bộ xử lý cho phép các robot hoàn toàn có thể lập trình, tự động hoá, rẻ và nhỏ.

"Raspberry Pis rất tuyệt vời vì chúng cung cấp cho bạn toàn bộ các khả năng của một máy tính nhưng được gói gọn trong một thứ rất nhỏ, nhẹ," Freeburn nói.

"Tất cả những gì bạn cần để bắt đầu là một màn hình, bàn phím và chuột, những thứ hầu như ai cũng có sẵn xung quanh mình."

Con robot nhỏ nhất mà Freeburn cho tôi xem là YetiBorg, có kích cỡ chỉ bằng một chiếc giày trượt patin, với bánh xe dày dặn và to.

Nó có thể được lập trình để đua theo tín hiệu hình ảnh thiết lập trên đường đua ngay trước mặt robot mà không cần đến sự điều khiển của con người, một khi người chơi đã viết xong mã lập trình cho nó tự vận hành.

Cần rất ít linh kiện để chế tạo con robot này. Ta chỉ một Raspberry Pi Zero - bảng mạch chủ nhỏ nhất, được bán lẻ với giá 4 bảng Anh - tức thiết bị điều khiển động cơ, một cảm biến hình ảnh, bốn động cơ, và một bộ pin được lắp trên đĩa kim loại làm khung gầm của robot.

Nhưng robot này hoàn toàn tự động.

Ta có thể dạy nó quyết định khi nào vượt qua, khi nào rẽ và thậm chí khi nào lật ngửa để tránh vật cản.

"Một ưu thế nữa của bộ xử lý Raspberry Pi là tính cộng đồng của những người sử dụng nó," Freeburn nói.

"Tất cả chúng tôi đều giúp đỡ nhau, đưa ra lời khuyên, đó là một cộng đồng hỗ trợ lẫn nhau thay vì cạnh tranh với nhau."

"Điều này có thể một phần vì quá rẻ và dễ dàng để bắt tay vào chế tạo robot - nhưng mọi người có vẻ rất sẵn sàng chia sẻ ý tưởng về Raspberry Pis."

Robot nổi bật của đại gia đình PiBorg là DoodleBorg - một robot sáu bánh có kích cỡ khổng lồ so với các robot khác ở đây.

Bề ngoài, nó trông giống một robot gỡ bom nhưng không có cánh tay.

Tim giải thích rằng nó là một tác phẩm trưng bày, nhằm để thể hiện một robot đầy sức mạnh, hoạt động với sáu động cơ khổng lồ, nhưng vẫn có thể điều khiển được bằng bộ xử lý nhỏ gọn Raspberry Pi.

"Thách thức ở đây là việc chúng ta phải cho mọi người thấy ta có thể làm được những gì với một chip xử lý Raspberry Pi."

"Chúng tôi cố gắng tiến tới giới hạn một robot to nhất hoạt động chỉ với một bộ xử lý."

"Robot DoodleBorg này đủ vững chắc để cho một người đứng lên trên. Và cũng có những ứng dụng hữu ích để sử dụng robot này, tuỳ theo người sử dụng muốn ứng dụng đến mức nào khi bắt đầu chế tạo."

"Một trong những thay đổi quan trọng so với vài năm trước là giờ đây ta tìm thấy hướng dẫn trên Youtube, trên các trang blog cực kỳ dễ dàng và các chuyên gia sẵn sàng cho lời khuyên trên mạng và qua các diễn đàn," ông nói.

"Trong khi cỡ chừng 10 - 20 năm trước, bạn sẽ chẳng thể tiếp cận được với bất cứ thông tin gì như vậy."

Tôi có thể thấy một trong những tín hiệu đó từ đấu trường Robot Wars.

Rất nhiều phần cần thiết để chế tạo robot thi đấu có bán sẵn ở các cửa hàng thiết bị chuyên dụng trên mạng - điều đó có nghĩa rất nhiều đối thủ sử dụng cùng loại pin, cùng loại động cơ và thiết bị điều khiển.

Bản quyền hình ảnh William Park
Image caption DoodleBorg có tốc độ nhanh đáng chú ý nhưng chỉ cần vận hành bằng một bộ xử lý nhỏ và rẻ tiền

"Các nhóm kinh doanh, vốn đã tìm được giải pháp để xử lý một vấn đề hoặc thách thức nào đó, giờ mang những giải pháp đó chào bán cho những người chế tạo khác, điều đó có nghĩa để tiếp cận các thiết bị không sẵn có giờ càng dễ dàng hơn," Hoppitt nói.

"Để đến đỉnh cao môn thể thao này vẫn cần nhiều đầu tư quan trọng hơn nữa, có người chi hàng ngàn bảng Anh vào đó," ông nói thêm, nhưng với những người yêu thích mới bắt đầu, giờ đây cũng dễ dàng hơn cho họ bắt tay vào chế tạo.

"Một trong những giá trị của đấu trường Robot Wars khiến Đội Storm hứng thú là nó vẫn tập trung vào tạo cảm hứng cho thế hệ mới," Hoppitt nói.

"Điều này có nghĩa bạn không chỉ thấy những con robot trị giá hàng chục ngàn bảng Anh, giống như những gì bạn thấy trong một số chương trình nổi tiếng khác - đặc biệt như ở Hoa Kỳ."

Một lời khuyên của Hoppitt với những người chế tạo robot trong tương lai là không bỏ cuộc.

"Cách duy nhất bạn có thể học được trong việc chế tạo robot là khi có một bộ phận nào đó trong robot bị hỏng."

"Chế tạo robot không phải là công việc khó nhất, mà khiến nó hoạt động được tại sự kiện mới là thách thức cao nhất."

"Khi một thứ gì đó hỏng, bạn sẽ nhận ra và hiểu vì sao nó hỏng, và nhờ đó bạn sẽ điều chỉnh, khiến robot mạnh hơn."

"Robot luôn biến đổi và tiến hoá. Thậm chí với Storm 2, trông bề ngoài có vẻ giống với phiên bản trong loạt chương trình Robot Wars lần trước, nhưng nó đã được cải tiến bên trong."

Khi là một đứa trẻ tám tuổi, tôi đã bỏ cuộc - vì rào cản đến mục tiêu khi đó quá lớn.

Nhưng mọi thứ không còn giống như vậy nữa cho làn sóng kế tiếp của những tay chế tạo robot gan dạ mới.

Các nguồn thiết bị đã có sẵn, công nghệ cũng có sẵn, tất cả những gì bạn cần vào lúc này chỉ là trí tưởng tượng phong phú.

Bài tiếng Anh đã đăng trên BBC Future.

Tin liên quan