Ngày 27/10, Xiaomi công bố qua tài khoản kỹ thuật chính thức một bàn tay mô phỏng sinh học dành cho môi trường công nghiệp. Thông số được đưa ra đầy đủ ngay từ đầu: 21 bậc tự do, 26 động cơ truyền động hỗn hợp, xúc giác mật độ cao 1.500 điểm phủ toàn bộ lòng bàn tay, dùng truyền động hỗn hợp kết hợp điều khiển lực căng dây gân để kiểm soát lực nắm. Xiaomi không nói bàn tay này được lắp trên robot nào, cũng không đề cập thời điểm sản xuất hàng loạt hay giá bán.
Bàn tay được suy ra từ nhà máy ô tô
Nguồn gốc nhu cầu của bàn tay này cụ thể hơn bản thân các thông số. Trung tâm thử nghiệm của bộ phận sản xuất thông minh Xiaomi Auto đã tổng hợp 2.579 SOP (quy trình thao tác tiêu chuẩn) của 16 công đoạn điển hình trong nhà máy ô tô. Nhóm nghiên cứu chọn ra 1.827 quy trình để thu thập và kiểm chứng dữ liệu; theo Xiaomi, dữ liệu bắt chuyển động bao phủ trên 70,8% các thao tác thủ công của những công đoạn điển hình.
Dữ liệu chuyển động thu được được phân loại, cắt đoạn, làm sạch và chuyển đổi sang khung tham chiếu của bàn tay robot, sau đó đối chiếu với dữ liệu bàn tay người và đưa vào mô phỏng. Các dụng cụ, linh kiện và vật liệu thực tế dùng trong nhà máy cũng được làm thành tài sản mô phỏng để thử nghiệm nắm từ nhiều góc độ.
Về xúc giác, độ phân giải ở đầu ngón, bụng ngón và gốc ngón là 1 mm, ở lòng bàn tay là 2 mm. Lớp da xúc giác có thể thay thế; Xiaomi nhấn mạnh điều này giúp bảo trì dễ dàng, đồng thời thuận tiện cho việc thu thập dữ liệu xúc giác đồng cấu với bàn tay người. Hướng thiết kế tiếp nối chiếc găng tay xúc giác Xiaomi từng làm trước đó, đồng thời hệ thống tản nhiệt và xúc giác toàn lòng bàn tay cũng được tối ưu. Xiaomi gọi hướng đi này là “mô phỏng sinh học tối đa”.
Thử tính con số 70,8%
Chia hai con số đã công bố cho nhau: 1.827 ÷ 2.579 ≈ 70,84%, gần như khớp hoàn toàn với tuyên bố “bao phủ trên 70,8% công đoạn”. Tính nhẩm cho thấy tỷ lệ bao phủ này nhiều khả năng được tính theo số lượng SOP, tức là tỷ lệ giữa số quy trình được chọn và tổng số quy trình.
Cách tính này có giới hạn. Một SOP có thể là thao tác vặn vít vài chục giây, cũng có thể là lắp ráp bó dây điện kéo dài vài phút; tỷ lệ bao phủ tính theo số lượng sẽ lệch rất xa so với tính theo giờ công hoặc theo độ khó của động tác. Gần ba mươi phần trăm SOP còn lại không được chọn thuộc loại nào, là quá khó, quá hiếm gặp hay không cần dùng tay, Xiaomi chưa giải thích.
Một điểm khác có thể suy ra là chênh lệch giữa động cơ và bậc tự do: 21 bậc tự do dùng 26 động cơ, dư ra 5 chiếc. Kết hợp với mô tả “truyền động hỗn hợp cộng điều khiển lực căng dây gân”, một khả năng là một số khớp được động cơ dẫn động trực tiếp, số khác truyền động qua dây gân và dùng động cơ phụ để điều chỉnh lực căng. Đây chỉ là suy đoán dựa trên mô tả công khai; Xiaomi chưa công bố cách phân bổ truyền động cụ thể.
Phục vụ nhà máy của chính mình trước
Ở Trung Quốc có khá nhiều nhóm làm bàn tay khéo léo, phần lớn bắt đầu từ các màn trình diễn nắm đa dụng, thường là cầm quả trứng, xoay bút, vặn nắp chai. Lần này Xiaomi chọn điểm xuất phát khác: khoanh vùng trước các vị trí làm việc trong nhà máy ô tô của mình, rồi từ động tác tại vị trí đó suy ngược ra bàn tay cần bao nhiêu bậc tự do và xúc giác phải mịn đến đâu. Lợi thế là nhu cầu rõ ràng, nguồn dữ liệu kiểm soát được, và địa điểm thử nghiệm nằm ngay trong nhà máy của mình.
Cái giá phải trả là hiện chưa thấy được khả năng tổng quát hóa. Đối tượng cần nắm trong lắp ráp ô tô tương đối cố định, kích thước, trọng lượng và chất liệu của linh kiện đều có bản vẽ tra cứu; chuyển sang phân loại hàng trong logistics hay môi trường gia đình, vật thể muôn hình vạn trạng, thiết kế suy ra từ SOP này có thể chuyển giao được đến đâu còn phải chờ dữ liệu tiếp theo trả lời.
Lớp da xúc giác thay được là một lựa chọn thiên về kỹ thuật. Trong nhà máy, một bàn tay phải nắm hàng nghìn hàng vạn lần mỗi ngày, lớp xúc giác bị mài mòn là chuyện thường; có thay da nhanh được trên dây chuyền hay không ảnh hưởng trực tiếp đến thời gian dừng máy. Việc Xiaomi đưa “dễ bảo trì” vào nội dung công bố cho thấy họ tính đến vận hành liên tục trong thời gian dài.
Hiện Xiaomi mới công bố “thành quả thăm dò”, chưa đưa ra các chỉ số dây chuyền như tỷ lệ nắm thành công, thời gian chu kỳ hay thời gian vận hành liên tục. Bàn tay này còn cách việc vào xưởng chính thức bao xa, thông tin công khai chưa có câu trả lời.
Nguồn tham khảo: tài khoản kỹ thuật chính thức của Xiaomi, ITHome, Sina Tech, CocoLoop; số bậc tự do, số động cơ, số điểm xúc giác và số lượng SOP theo cách công bố của Xiaomi.