Điều khiển robot từ xa bằng 5G thương mại

5G thương mại giúp robot “nghe lệnh” nhanh, mượt

Điều khiển robot từ xa không chỉ là chuyện “bấm nút và robot làm theo”. Trong nhiều công việc cần sự chính xác, người điều khiển còn phải “cảm” được lực từ robot, chạm nhẹ hay mạnh, đang vướng hay trượt, có cần dừng lại hay tiếp tục. Nếu không có cảm giác này, thao tác rất dễ vụng về, chậm chạp và kém an toàn.

NTT Docomo và Trung tâm Nghiên cứu Cảm ứng của Đại học Keio (Nhật Bản) cho biết họ vừa trình diễn thành công một thí nghiệm điều khiển robot từ xa không dây với độ chính xác cao, sử dụng ngay mạng 5G thương mại.

Điểm đáng chú ý là robot không chỉ nhận lệnh ổn định, mà còn truyền được “phản hồi lực” tinh tế về phía người điều khiển, giúp cảm giác điều khiển thật hơn.

Thí nghiệm điều khiển robot từ xa không dây với độ chính xác cao, sử dụng mạng 5G thương mại

Vì sao chuyện này được coi là “khó”? Bởi mạng di động trong đời sống hằng ngày không phải lúc nào cũng ổn định như mạng trong phòng thí nghiệm. Có lúc mạng đông người, có lúc tín hiệu yếu, độ trễ có thể tăng giảm thất thường. Với việc xem video hay lướt web, độ trễ dao động đôi chút có thể không quá đáng kể. Nhưng với robot, chỉ cần chậm một nhịp hoặc lúc nhanh lúc chậm, thao tác đã dễ lệch, giật cục và khó kiểm soát.

Trong cuộc trình diễn, hai bên kết hợp mạng 5G thương mại với một công nghệ điều khiển robot có phản hồi lực do Đại học Keio phát triển (Real Haptics). Hiểu đơn giản, đây là công nghệ giúp người điều khiển không chỉ nhìn thấy robot làm gì, mà còn “cảm” được robot đang chạm vào vật như thế nào.

Khi cảm giác “chạm” truyền về đều và đúng nhịp, người điều khiển sẽ tự tin hơn, làm việc nhanh hơn và giảm rủi ro sai sót. Đó là nền tảng quan trọng cho nhiều kịch bản điều khiển từ xa: làm việc ở môi trường nguy hiểm, hỗ trợ bảo trì trong khu vực hạn chế người vào, hoặc vận hành thiết bị ở nơi xa mà vẫn cần sự khéo léo như đang trực tiếp cầm nắm.

Nói cách khác, điều họ hướng đến là biến mạng 5G thương mại thành “đường truyền đủ tin cậy” cho robot từ xa, chứ không chỉ dùng 5G để tải dữ liệu nhanh.

Cơ chế “đặt trước làn đường” để giảm cảnh chờ đợi

Để robot nghe lệnh mượt, vấn đề cốt lõi thường không phải “mạng nhanh đến đâu”, mà là “mạng có ổn định không”. Ở đây, NTT Docomo nhấn mạnh một tính năng trên 5G gọi là Configured Grant. Nếu dịch sang cách nói đời thường, có thể hình dung nó giống như “đặt trước một làn đường” trên đường cao tốc cho xe ưu tiên.

Bình thường, khi điện thoại hay thiết bị muốn gửi dữ liệu, nó phải “xin phép” trạm phát sóng: tôi cần gửi dữ liệu, cho tôi một phần đường truyền. Trạm phát sóng sẽ xem lúc đó có bao nhiêu thiết bị khác cũng đang xin, rồi mới phân chia. Quy trình này khiến thiết bị đôi khi phải chờ, và thời gian chờ có thể thay đổi: lúc ít người thì nhanh, lúc đông thì lâu.

Với robot điều khiển từ xa, chuyện “chờ lúc nhanh lúc chậm” chính là điều nguy hiểm. Người điều khiển có thể cảm thấy robot phản ứng không đều, lúc gần như lập tức, lúc lại chậm nửa nhịp. Cảm giác lực truyền về cũng dễ bị đứt đoạn, làm người điều khiển phải đoán mò nhiều hơn.

Cơ chế “đặt trước” giải quyết theo hướng khác, trạm phát sóng dành sẵn một phần đường truyền cho thiết bị điều khiển robot trong một khoảng thời gian nhất định. Khi robot cần gửi hoặc nhận dữ liệu điều khiển, nó dùng ngay phần đã được dành sẵn, không phải xin lại từ đầu mỗi lần. Nhờ vậy, thời gian chờ giảm đi và đặc biệt là giảm tình trạng lúc nhanh lúc chậm.

Theo mô tả từ phía NTT Docomo, họ đã đưa cơ chế này vào mạng 5G thương mại và kiểm chứng hiệu quả: độ trễ giảm và ổn định hơn, giúp phản hồi lực của robot trở nên “thật” hơn khi vận hành từ xa.

Dĩ nhiên, đây vẫn là thí nghiệm trình diễn, chưa phải tuyên bố rằng từ nay robot từ xa sẽ phổ biến ngay lập tức. Để ứng dụng rộng, còn nhiều yếu tố như thiết bị, tiêu chuẩn an toàn, kịch bản vận hành và cách nhà mạng ưu tiên đường truyền trong thực tế. Nhưng điểm mới của cuộc trình diễn là: họ làm điều này trên 5G thương mại, tức hạ tầng đang hiện hữu, thay vì chỉ trong môi trường thử nghiệm.

Nếu ví điều khiển robot từ xa là “cầm tay robot qua mạng”, thì bước tiến lần này giúp “cánh tay vô hình” ấy bớt run, bớt trễ, và cho người điều khiển cảm giác thật hơn. Đây là điều có thể mở rộng triển vọng cho robot trong nhà máy, dịch vụ, bảo trì và nhiều lĩnh vực cần thao tác chính xác mà con người không nhất thiết phải có mặt trực tiếp.

Thủy Long