Xu thế mới trong phát triển robot

Ở Nhật Bản đã xuất hiện các dịch vụ cho thuê robot phục vụ trong gia đình. Robot có thể đi lại được trong nhà, lên xuống cầu thang và giúp được một số việc vặt đơn giản trong nhà. Thế là ước mơ của nhà văn Karel Chapek - cha đẻ thuật ngữ robot, người đã tưởng tượng ra những loại robot hầu hạ con người bước đầu được thực hiện.

Robot được ứng dụng trong hai lĩnh vực chủ yếu là công nghiệp và dịch vụ. Robot dịch vụ cũng rất đa dạng: robot vui chơi giải trí, robot giúp việc gia đình, robot an ninh, robot quốc phòng... Trong những năm gần đây, robot dịch vụ phát triển rất nhanh chóng với nhiều chủng loại, nhiều khả năng mới... Tuy nhiên, robot công nghiệp vẫn giữ vai trò quan trọng bởi vì nó phục vụ trong ngành sản xuất, là nơi chủ yếu làm ra của cải cho xã hội và từ đấy có nguồn kinh phí cho nghiên cứu - phát triển.

Theo số liệu của Hiệp hội Robot thế giới thì đến nay Nhật Bản vẫn là nước đầu tư cho robot công nghiệp nhiều nhất trên thế giới. Thế nhưng năm 2001, thị trường robot công nghiệp của Nhật Bản giảm tới 60% so với năm 2000.Ởcác nước khác, tình trạng giảm sút này cũng phổ biến, trung bình giảm khoảng 32%. Trong khi đó, tỷ lệ đầu tư cho robot dịch vụ lại tăng lên nhiều. Theo số liệu của Liên hợp quốc, tới năm 2007 ước tính sẽ có gần 2,5 triệu robot giải trí và thư giãn trong các hộ gia đình, so với khoảng 137.000 robot hiện có. Còn theo Hiệp hội Robot thế giới, đến cuối năm 2007 sẽ có 4,1 triệu robot làm việc trong nhà.

Các robot dịch vụ trong triển lãm quốc tế về robot 2003 tạiTokyo, Nhật Bản

Engelberger - người thiết kế robot công nghiệp đầu tiên thuộc Công ty Unimation (Mỹ) đã nhận ra rằng: "Đã đến thời điểm của các robot dịch vụ để lại dấu ấn của chúng". ông đã bắt đầu chuyển sang một lĩnh vực ứng dụng robot mới thông qua một công ty chuyên sản xuất loại robot với tên gọi là Helpmate (người phụ việc trợ giúp) và cho ra đời loại Robocar, chạy dọc hành lang bệnh viện để chuyên chở thuốc thang, bệnh phẩm, hồ sơ bệnh án theo các địa chỉ nhắn gửi. Engelberger còn đề xuất thành lập công ty Robocare để sản xuất ra những loại robot chăm sóc sức khoẻ người già và đặt mức chi phí cho mỗi giờ chăm sóc sẽ thấp hơn 1 USD.

Một lĩnh vực dịch vụ quan trọng nữa là an ninh và quốc phòng. Nhiều loại robot mới đã xuất hiện như: robot tuần tiễu, robot cảnh vệ... và cả những chiến binh robot. Các loại robot dẫn hướng bằng camera được thiết lập thành mạng lưới và được điều khiển bằng hệ thống thông tin nối mạng là những vũ khí rất lợi hại, được các nhà quân sự quan tâm đặc biệt. Robot Talon của Công ty Foster - Miller là một ví dụ. Phiên bản đầu tiên của robot này được thiết kế đúng theo yêu cầu của Hãng Air Force và một số đơn vị cảnh sát. Phiên bản thứ 2 có khả năng bắn súng trúng mục tiêu, được điều khiển từ xa với hệ thống camera không dây. Foster - Miller cũng vừa cho ra đời những phiên bản mới các loại robot quân sự biết bơi, biết bò trườn...

Tại sao mức đầu tư cho robot công nghiệp lại giảm đi? Lý giải cho điều này là: các nhà công nghiệp thường rất hay tính toán, lúc đầu đua nhau dùng các loại robot nhiều bậc tự do rất đa năng, có thể thay đổi nhanh chóng công việc bằng các chương trình máy tính. Càng về sau càng thực tế hơn bằng cách sử dụng loại robot đơn giản hơn, ít bậc tự do hơn, đôi khi chỉ làm được một vài loại việc nhưng rất tinh thông, như những người thợ rất chuyên nghiệp. Xu thế chuyên dụng đó đã làm giảm mức đầu tư đi rất nhiều. Thêm vào đó là sự xuống giá liên tục của hàng vi điện tử đã tác động mạnh mẽ vào giá thành, trong lúc các hệ thống cảm biến và điều khiển lại ngày càng hiện đại để đảm bảo cho robot ngày một tinh khôn hơn.

Hiện nay trong giao dịch đã xuất hiện những cuộc chuyển nhượng một số dây chuyền sản xuất loại robot đa năng cho các nước đang phát triển. Còn các nước phát triển lại chú trọng đến robot chuyên dụng, tinh thông nghiệp vụ.

Robot công nghiệp có vị trí quan trọng còn vì việc ứng dụng nó không phải chỉ để giảm chi phí lao động, mà quan trọng hơn là thực hiện ý tưởng chiến lược tự động hoá tổng thể sản xuất. Theo R. Schneider - Chủ tịch Fanuc Robotics America Inc: "Hãy nghĩ về robot công nghiệp như một công cụ kinh doanh chiến lược, một công cụ giúp gây dựng tính cạnh tranh trong nền kinh tế toàn cầu".

Theo số liệu của Hiệp hội hình ảnh tự động hoá (Automated Image Association), năm 2000 robot chỉ chiếm 10% trong thị trường máy móc thì đến năm 2006 sẽ là 20%.

Sự hiện diện của robot đã góp phần hình thành những phương thức sản xuất mới như FMS (Flexible Manufacturing System) và CIM (Computer Integrated Manufacturing). Hệ thống sản xuất linh hoạt FMS rất thích hợp với quy mô sản xuất vừa và nhỏ, thích hợp với yêu cầu hệ thống thiết bị sản xuất cần đáp ứng nhanh với sự thay đổi mẫu mã, kích cỡ và tính năng kỹ thuật của sản phẩm phục vụ cho thị trường cạnh tranh. Hệ thống sản xuất tích hợp với máy tính CIM đã trở thành phương thức tiêu biểu cho sản xuất hiện đại. Trong đó một hệ thống điều khiển tự động dựa trên cơ sở dữ liệu chung có thể tác động thống nhất tất cả các bộ phận cấu thành của một nhà máy, từ bộ phận thiết kế, triển khai công nghệ, sản xuất, kế hoạch tài vụ, tiếp thị bán hàng đến dịch vụ hỗ trợ khách hàng.

Nhận thức đúng đắn những xu thế mới trong phát triển robot có tầm quan trọng không những trong định hướng công tác nghiên cứu khoa học, chuyển giao công nghệ, trong dịch vụ kỹ thuật về robot (kể cả các dịch vụ kỹ thuật từ nước ngoài) mà còn cả trong việc đổi mới cơ cấu tổ chức sản xuất công nghiệp.

Nguồn: Tạp chí Hoạt động khoa học, 2005, No10