Nvidia có bí kíp giúp robot hình người làm việc an toàn cùng con người

Nvidia vừa công bố Halos for Robotics, một hệ thống an toàn toàn diện dành cho robot hình người hoạt động trong môi trường có con người. Được phát triển từ những công nghệ từng phục vụ xe tự lái, nền tảng mới được kỳ vọng sẽ giúp robot hình người làm việc sát cánh cùng con người mà không gây ra những rủi ro ngoài ý muốn.

Từ công nghệ xe tự lái đến “bộ não an toàn” cho robot hình người

Trong nhiều năm qua, ngành robot công nghiệp đã phát triển mạnh mẽ nhưng phần lớn các cánh tay robot vẫn phải hoạt động trong những khu vực được cách li khỏi con người. Mỗi khi có người bước vào vùng làm việc, hệ thống thường lập tức giảm tốc hoặc dừng hoàn toàn để tránh tai nạn.

Cách tiếp cận này phù hợp với robot truyền thống, nhưng lại trở thành rào cản lớn đối với thế hệ robot hình người (humanoid) đang được phát triển để làm việc trực tiếp với con người.

Theo Nvidia, một robot hình người không chỉ cần nhận biết có người xuất hiện hay không, mà còn phải hiểu được môi trường xung quanh trong thời gian thực, biết mình được phép chạm vào đâu, sử dụng lực ở mức nào và phản ứng ra sao trong từng tình huống cụ thể.

Đó là lí do hãng công nghệ Mỹ giới thiệu Halos for Robotics, hệ thống được mô tả như một kiến trúc an toàn thống nhất kết hợp phần cứng AI, phần mềm hệ thống, dữ liệu cảm biến, các ứng dụng an toàn và công cụ kiểm định.

Điểm đáng chú ý là nền tảng này không được xây dựng từ đầu cho robot, mà kế thừa kinh nghiệm hơn 18.600 năm công sức kỹ thuật tích lũy từ quá trình phát triển công nghệ an toàn cho xe tự hành.

Ông Amit Goel, Giám đốc cấp cao phụ trách quản lí sản phẩm của Nvidia, cho rằng các phương pháp an toàn hiện nay là chưa đủ đối với robot hình người.

“Nếu nói về robot truyền thống, giải pháp an toàn thường là đặt robot trong lồng bảo vệ hoặc dùng cảm biến để phát hiện vật cản rồi dừng hoạt động. Nhưng điều đó không đủ cho robot hình người”, ông nhận định.

Một trong những thành phần quan trọng nhất của Halos là hệ thống có tên Outside-In Safety Blueprint. Thay vì chỉ dựa vào các cảm biến gắn trên robot, nền tảng này còn thu thập dữ liệu từ camera và các tác nhân AI được bố trí trong toàn bộ cơ sở sản xuất.

Nhờ đó, robot có thể nhìn thấy những gì đang diễn ra ngoài tầm quan sát trực tiếp của mình. Ví dụ, một xe nâng tự hành hoặc robot vận chuyển có thể nhận dữ liệu từ camera đặt ở góc khuất trong nhà kho để phát hiện người hoặc phương tiện đang tiến tới từ phía bên kia hành lang. Dựa trên thông tin đó, hệ thống có thể chủ động giảm tốc độ hoặc thay đổi lộ trình trước khi xảy ra nguy cơ va chạm.

Khả năng nhận thức môi trường theo cách “nhìn từ bên ngoài vào” này được xem là bước tiến lớn trong nỗ lực biến robot thành cộng sự thực sự của con người thay vì những cỗ máy phải hoạt động trong vùng cách li.

Agility Robotics tiên phong ứng dụng, mở đường cho kỷ nguyên robot cộng tác

Doanh nghiệp đầu tiên triển khai các thành phần của Halos là Agility Robotics, một trong những công ty robot nổi bật nhất hiện nay.

Robot Digit của Agility đã được đưa vào vận hành thử nghiệm tại nhiều cơ sở công nghiệp lớn, trong đó có các khách hàng như Amazon, GXO, Schaeffler và Toyota Motor Manufacturing Canada.

Theo thỏa thuận hợp tác mới, hệ thống phát hiện con người do Agility phát triển sẽ được kết hợp với nền tảng phần cứng Nvidia IGX Thor cùng phần mềm Halos Core để tăng cường khả năng bảo đảm an toàn.

Digit vốn được thiết kế để thực hiện các công việc như vận chuyển hàng hóa, sắp xếp vật tư và hỗ trợ hoạt động logistics. Tuy nhiên, để robot có thể hoạt động trên quy mô lớn trong môi trường thực tế, việc đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn quốc tế là điều bắt buộc.

Nhằm giải quyết vấn đề này, Nvidia còn thành lập Halos AI Systems Inspection Lab - phòng thí nghiệm chuyên kiểm định và đánh giá độ an toàn của các hệ thống robot sử dụng AI.

Phòng thí nghiệm này đã được ANSI National Accreditation Board công nhận và hiện có sự tham gia của hơn 40 tổ chức trong ngành. Đặc biệt, các tổ chức chứng nhận uy tín như TÜV Rheinland, TÜV SÜD và UL Solutions đã chấp nhận kết quả đánh giá của phòng thí nghiệm như một phần trong quy trình cấp chứng nhận chính thức.

Trước khi xin cấp các chứng nhận cuối cùng từ bên thứ ba, Agility Robotics dự kiến sẽ đưa Digit vào thử nghiệm tại phòng thí nghiệm của Nvidia để đánh giá khả năng đáp ứng các tiêu chuẩn quốc tế như IEC 61508, ISO 13849 và ISO/IEC TR 5469 liên quan đến an toàn chức năng, hệ thống điều khiển và robot ứng dụng AI.

Theo bà Peggy Johnson, Tổng giám đốc Agility Robotics, an toàn là điều kiện tiên quyết để robot humanoid có thể tạo ra giá trị thực sự ở quy mô lớn.

“Để robot hình người mang lại giá trị trên diện rộng, yếu tố an toàn phải được tích hợp ngay từ bên trong robot và được xác thực trên toàn bộ hệ thống”, bà nhấn mạnh.

Sự ra đời của Halos cũng cho thấy chiến lược dài hạn của Nvidia trong lĩnh vực robot và AI vật lí. Trong những năm gần đây, công ty không chỉ cung cấp chip xử lí mà còn xây dựng một hệ sinh thái hoàn chỉnh gồm mô hình nền tảng cho robot, nền tảng mô phỏng, điện toán biên và các công cụ kiểm định an toàn.

Khi cuộc đua robot ngày càng nóng lên với sự tham gia của hàng loạt tên tuổi từ Mỹ, châu Âu đến Trung Quốc, bài toán an toàn sẽ trở thành yếu tố quyết định tốc độ thương mại hóa. Nếu robot muốn bước ra khỏi nhà máy thử nghiệm để trở thành đồng nghiệp thực sự của con người, chúng không chỉ cần thông minh hơn mà còn phải đáng tin cậy hơn. Và với Halos, Nvidia đang đặt mục tiêu xây dựng nền móng cho chính tương lai đó.

Bùi Tú