Sự phát triển của công nghệ robot và nhu cầu thực tế của đời sống xã hội làm cho robot được phân chia ra nhiều nhánh khác nhau. Một số nhánh mang tính truyền thống, phát triển từ thời kỳ đầu, như robot công nghiệp, robot quân sự… Một số khác mới nảy sinh trong thời gian gần đây. Một trong các lĩnh vực đang được quan tâm là tương tác xã hội, và kéo theo đó là sự phát triển của robot xã hội (social robotics).

Vậy, thế nào là một robot xã hội?

Một robot xã hội là một robot tự trị tương tác và giao tiếp với con người hoặc đối tượng tự trị khác bằng cách làm theo các hành vi xã hội và các quy định gắn liền với vai trò của nó. Định nghĩa này cho thấy một robot xã hội phải có một hiện thân vật lý (nhân vật màn hình sẽ được loại trừ). Gần đây, một số robot đã được phát triển sử dụng một màn hình để hiển thị thay cho đầu của robot. Phần lớn chức năng sẽ được xử lý thông qua giao tiếp màn hình. Tuy vậy, nếu một máy mà cơ thể chỉ có chức năng như bộ phận giữ cho màn hình cho hệ thống thì không thể được coi là một robot. Để được coi là một robot, thiết bị cần có thêm các tính năng cảm biến và động cơ vật lý.
Sự phát triển của robot xã hội

Ý tưởng về robot xã hội đã được nhắc đến từ những năm 1940 - 1950 bởi William Grey Walter, và thực sự phát triển từ đầu những năm 1990 bởi các nhà nghiên cứu trí thông minh nhân tạo, đáng chú ý là Kerstin Dautenhahn, Maja Mataric, Cynthia Breazeal, Aude Billard, Yiannis Demiris, và Brian Duffy. Tại Nhật Bản - một cường quốc về công nghệ robot, sự phát triển của robot xã hội gắn liền với tên tuổi của Yoshihiro Miyake, Tomio Watanabe, Hideki Kozima, Takayuki Kanda, Hiroshi Ishiguro.

Yêu cầu chính của một robot xã hội là khả năng tự chủ. Một robot điều khiển từ xa hoàn toàn không thể được coi là có tính xã hội vì nó không có khả năng tự quyết định. Nó chỉ là một phần mở rộng của người khác. Nhưng điều này cũng không có nghĩa là các robot tự trị hoàn toàn. Hệ thống bán tự chủ hiện vẫn còn được chấp nhận rộng rãi.

Một số nhóm nghiên cứu mạnh về robot xã hội

Hiện nay, trong lĩnh vực nghiên cứu robot xã hội có một số nhóm nghiên cứu nổi bật, đó là:

* Phòng thí nghiệm robot xã hội, Đại học Freiburg, Liên bang Đức

* Nhóm nghiên cứu robot xã hội thuộc A*STAR, Singapore

* Phòng thí nghiệm robot xã hội, Đại học quốc gia Singgapore

* Phòng thí nghiệm tương tác và truyền thông, đại học Toyohashi University of Technology, Japan

Một số mẫu robot xã hội điển hình

* AIBO (SONY)

Thiết kế của AIBO khá giống như một chú chó nhỏ dễ thương. Robot này có một bộ cảm biến trên đầu, lưng, cằm, và chân, cho phép AIBO kiểm soát bản thân và thông tin môi trường hoạt động. Bằng cách sử dụng một cặp stereo mic, AIBO có thể thu “nghe” âm thanh từ môi trường xung quanh và phản ứng với giọng nói. Các cảm biến hình ảnh màu và cảm biến khoảng cách cho phép AIBO nhận ra màu sắc, khuôn mặt, vật cản và giao tiếp với con người, thể hiện tâm trạng của mình thông qua âm thanh, hình ảnh, và lời nói. Cơ chế di chuyển trên bốn chân với cảm biến gia tốc cho phép giữ cân bằng cơ thể. Cấu tạo gồm 20 bậc tự do, đầy đủ cả bàn chân, đầu, tai, đuôi… cung cấp cho các robot khả năng di chuyển giống như một chú chó nhỏ.

* BARTHOC

Robot này được thiết kế tại Đại học Bielefeld trong hợp tác với Mabotic về khả năng giao tiếp giữa robot và con người. Nó có thể bắt chước hành vi của con người như lời nói, nét mặt và cử chỉ. BARTHOC bao gồm đầu với các cơ điện tử để biểu thị nét mặt, cảm xúc, các cánh tay máy và cả bàn tay gắn với một khung xương thép. Mỗi cánh tay có các khớp tương tự như của con người, cho phép BARTHOC bắt chước cử chỉ của con người. Thiết bị truyền động tới môi trên và trên mắt mô phỏng chuyển động của môi và lông mày, làm cho robot biểu thị cảm xúc cơ bản trên khuôn mặt. Máy ảnh được tích hợp trong mỗi nhãn cầu và stereo mic được đặt trên vai.

Phân loại ứng dụng của robot xã hội

Ứng dụng của robot xã hội có thể phân thành 3 loại chính:

1. Ứng dụng chuyên ngành

Ứng dụng chuyên ngành bao gồm các nhiệm vụ được xác định rõ ràng, đặc trưng bởi yêu cầu giao tiếp với người dùng rất ít. Robot ít khi phụ thuộc vào mô hình hành động được xây dựng sẵn. Các ứng dụng này diễn ra cũng trong tư nhân như ở nơi công cộng.

2. Ứng dụng xã hội

Ứng dụng công cộng là loại ứng dụng cho nhiều người dùng và cần một mô hình truyền thông bình đẳng cho tất cả người sử dụng. Sự thích ứng là không cần thiết bởi vì sự tương tác với các hệ thống công cộng thường là tương tác ngắn hạn.

3. Ứng dụng cá nhân

Ứng dụng cá nhân được thiết kế cho các nhiệm vụ phức tạp hàng ngày trong cuộc sống riêng tư. Các ứng dụng này dài hạn đòi hỏi kỹ năng giao tiếp cao và khả năng thích nghi với một nhóm lựa chọn của người sử dụng. Do đó, robot phụ thuộc lớn vào khả năng xây dựng và phát triển kỹ năng tương tác xã hội.

Hiện tại, robot xã hội đang xuất hiện ngày càng nhiều trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta. Trong tương lai, robot xã hội sẽ là một ngành kinh doanh với doanh thu khổng lồ, chiếm địa vị ngang tầm với các ứng dụng cổ điển như quân sự, công nghiệp. Việc định hướng đầu tư nghiên cứu, phát triển robot xã hội là một hướng đi cần thiết trong ngành công nghiệp robot.

Tạ Đức Tuyên (tổng hợp)

Số 134 (1+2/2012)♦Tạp chí tự động hóa ngày nay