Máy tính bảng điều khiển robot rái cá

Các nhà khoa học đã phát triển thành công AQUA, một robot nhỏ gọn có khả năng nhận lệnh từ xa để hoạt động dưới nước trong nhiều môi trường phức tạp. Với thân hình linh hoạt, AQUA di chuyển nhanh nhẹn nhờ những chân chèo đặc biệt thay vì sử dụng chân vịt hoặc cánh quạt như nhiều thiết bị lặn khác. Thiết kế này giúp robot thích hợp với những nhiệm vụ cần quan sát, thu thập dữ liệu tại các vụ đắm tàu hoặc trong những rạng san hô rộng lớn. AQUA được một nhóm các trường đại học tại Canada thiết kế, hướng tới khả năng phối hợp thuận tiện giữa robot, thợ lặn và hệ thống điều khiển từ xa. Điểm đáng chú ý nằm ở chiếc máy tính bảng không thấm nước, thiết bị cho phép thợ lặn gửi mệnh lệnh trực tiếp đến robot ngay dưới mặt nước. Cách điều khiển này gợi nhớ việc chơi game bằng cần điều khiển cầm tay, nhưng được điều chỉnh cho những nhiệm vụ khảo sát đòi hỏi độ chính xác cao. Khi hoạt động, máy tính bảng hiển thị các chương trình dưới dạng những thẻ riêng biệt trên màn hình, tương tự mã vạch thường được điện thoại thông minh đọc. Camera gắn trên AQUA quét các thẻ hai chiều này, sau đó nhận diện nội dung và thực hiện mệnh lệnh tương ứng từ người điều khiển. Phương pháp truyền lệnh bằng hình ảnh tạo ra một cách giao tiếp mới, phù hợp với môi trường dưới nước vốn gây nhiều trở ngại cho liên lạc không dây. Nước làm suy yếu tín hiệu radio, khiến những phương thức giao tiếp không dây truyền thống thông qua modem trở nên khó sử dụng trong quá trình điều khiển robot. Kết nối bằng dây tuy cồng kềnh hơn, nhưng lại cung cấp đường truyền rõ ràng, ổn định và an toàn cho các thiết bị lặn trong nhiều tình huống. Vì vậy, nhóm nghiên cứu phải tìm giải pháp vừa giảm phụ thuộc vào dây nối, vừa bảo đảm robot nhận lệnh đúng lúc và chính xác. Giáo sư Michael Jenkin được Daily Mail dẫn lời khi nhấn mạnh rằng điều tra một vụ đắm tàu là ví dụ điển hình về nhiệm vụ truyền thông tin phức tạp. Trong môi trường ấy, thợ lặn và robot đều phải phản ứng nhanh trước những thay đổi, bởi sai sót hoặc chậm trễ khi truyền lệnh có thể gây nguy hiểm. Khả năng trao đổi thông tin đáng tin cậy vì thế giữ vai trò quan trọng không kém tốc độ di chuyển hoặc năng lực quan sát của AQUA. Chiếc máy tính bảng AQUA được thử nghiệm khả năng chống nước ở độ sâu 18m, mức độ phù hợp cho những cuộc khảo sát dưới nước do thợ lặn thực hiện. Thiết bị được bảo vệ bằng một khung nhôm bên ngoài, đồng thời phủ thêm lớp acrylic nhằm hạn chế nước xâm nhập và bảo vệ linh kiện bên trong. Người lặn điều khiển máy qua các nút công tắc, nhờ đó có thể gửi lệnh ngay cả khi đang mang trang bị dưới nước. Các nhà nghiên cứu tiến hành thử nghiệm theo hai phương thức, gồm chế độ có dây nối và chế độ không dây, nhằm đánh giá tính linh hoạt của hệ thống điều khiển. Ở chế độ có dây, máy tính bảng kết nối với AQUA bằng một sợi cáp quang nhỏ, vừa truyền mệnh lệnh vừa chuyển video phản hồi từ camera về cho người vận hành. Hình ảnh trực tiếp giúp thợ lặn theo dõi hoạt động của robot, đánh giá môi trường xung quanh và điều chỉnh nhiệm vụ khi cần thiết. Trong chế độ không dây, AQUA tiếp nhận mệnh lệnh thông qua các tín hiệu ánh sáng flash được camera trên robot ghi nhận và xử lý. Camera cũng có thể hỗ trợ tạo những mô hình 3D của môi trường đang khảo sát, cung cấp thông tin cần thiết để hướng dẫn robot hoàn thành nhiệm vụ cụ thể. Sự kết hợp giữa robot rái cá, máy tính bảng chống nước và cách truyền lệnh bằng ánh sáng mở ra hướng tiếp cận mới cho hoạt động khám phá dưới đáy biển.