Robotics là gì? Trong lĩnh vực Tự động hóa, robotics được ứng dụng như thế nào, liệu có giúp ích gì cho đời sống hiện nay? Hãy cùng tìm hiểu nhé!
Mục lục
Robotics là gì?
Robotics là lĩnh vực kỹ thuật liên quan đến thiết kế, xây dựng, vận hành và sử dụng các thiết bị tự động robot. Robot là các hệ thống cơ học hoặc điện tử được lập trình để thực hiện các nhiệm vụ hoặc công việc mà trước đây thường do con người thực hiện. Lĩnh vực này kết hợp kiến thức từ nhiều ngành khác nhau như cơ khí, điện tử, máy tính, và trí tuệ nhân tạo để phát triển và cải tiến các loại robot.
Nhiều người sẽ hiểu nhầm về “Robotics” và “Robot”. Cụ thể:
- Robotics là lĩnh vực nghiên cứu, phát triển, và ứng dụng các hệ thống tự động robot; bao gồm việc nghiên cứu về cách thiết kế, lập trình và điều khiển robot;
- Robot là một thiết bị tự động hoặc tự động hóa có khả năng thực hiện các nhiệm vụ hoặc công việc mà trước đây thường do con người thực hiện;
Robot được tạo ra như thế nào?
Quá trình tạo ra robot gồm những bước sau:
- Lập kế hoạch và thiết kế: Xác định mục tiêu và nhiệm vụ mà robot sẽ thực hiện để lập kế hoạch và thiết kế robot dựa trên mục tiêu này
- Chọn linh kiện và vật liệu: Dựa trên thiết kế, cần chọn các linh kiện và vật liệu phù hợp để xây dựng robot. Điều này bao gồm việc chọn các động cơ, cảm biến, bộ vi xử lý, và các bộ phận cơ khí như cánh tay robot hoặc bánh xe.
- Lập trình: Kỹ sư sẽ lập trình các thuật toán và điều khiển để robot có thể thực hiện các nhiệm vụ cụ thể. Điều này có thể bao gồm lập trình các động tác, tránh vật cản, và tương tác với môi trường.
- Thử nghiệm và điều chỉnh: Sau khi robot được lắp ráp và lập trình, nó cần được thử nghiệm và điều chỉnh để đảm bảo hoạt động đúng cách và đáp ứng được yêu cầu.
- Triển khai và vận hành: Khi robot đã được hoàn thiện và kiểm tra kỹ càng, nó có thể được triển khai vào môi trường thực tế để thực hiện nhiệm vụ cụ thể.
- Bảo trì và cải tiến: Robot cần được bảo trì định kỳ để đảm bảo hoạt động ổn định; có thể cần được thay đổi và cải tiến để đáp ứng được các yêu cầu mới hoặc tối ưu hóa hiệu suất.
Ứng dụng Robotics trong Tự động hóa
Robotics đã và đang được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực tự động hóa, góp phần quan trọng trong việc tối ưu hóa và cải thiện nhiều quy trình và ngành công nghiệp để quá trình làm việc ít thời gian hơn, thuận tiện hơn, tốn ít sức hơn. Dưới đây là một số ứng dụng của Robotics trong lĩnh vực Tự động hóa như:
- Sản xuất công nghiệp: Trong ngành sản xuất, robot công nghiệp được sử dụng để thực hiện các tác vụ như lắp ráp sản phẩm, hàn, cắt, và đóng gói. Chúng có khả năng làm việc liên tục trong thời gian dài mà không cần nghỉ ngơi, đảm bảo tính chính xác và hiệu suất.
- Logistics và giao hàng: Robot tự động hóa được sử dụng trong kho hàng và logistics để di chuyển và xếp hàng hóa, làm tối ưu hóa việc lưu trữ và vận chuyển.
- Y tế: Robot phẫu thuật và robot hỗ trợ y tế được sử dụng trong các ca phẫu thuật phức tạp và quy trình chẩn đoán, giúp tăng độ chính xác và giảm tác động đến người bệnh.
4. Nông nghiệp: Robot nông nghiệp được ứng dụng trong gặt, thu hoạch, và xử lý sản phẩm nông nghiệp, từ đó giúp tăng năng suất và giảm công sức lao động.
5. Xây dựng: Robot xây dựng có thể thực hiện các công việc xây dựng, đặc biệt là trong các dự án lớn và phức tạp.
6. Giao thông và vận tải: Các robot và xe tự động hóa được phát triển để tối ưu hóa giao thông và vận chuyển, đặc biệt trong xe tự động và dự án vận chuyển công cộng.
7. Khám phá và nghiên cứu: Robot có thể được dùng để thám hiểm không gian, nghiên cứu môi trường đáy biển, và thực hiện các nhiệm vụ nguy hiểm mà con người không thể tiếp cận.
8. Dịch vụ và giáo dục: Robot dịch vụ trong khách sạn và nhà hàng, cũng như robot dành cho giáo dục và giải trí, giúp cải thiện trải nghiệm của con người.
9. Môi trường: Robot được sử dụng để kiểm soát ô nhiễm, thu thập dữ liệu về môi trường, và thực hiện các tác vụ bảo vệ môi trường.
Các loại Robot thông dụng hiện nay
Nếu chia theo trạng thái hoạt động của Robot, sẽ có ba loại chính:
- Robot tự động hoàn toàn (Fully Autonomous Robots): Có khả năng hoạt động mà không cần sự can thiệp của con người sau khi đã được lập trình và cài đặt. Loại robot này có thể hoàn thành các nhiệm vụ mà không cần hướng dẫn cụ thể, thường ứng dụng trong sản xuất công nghiệp tự động và nhiệm vụ tự động hóa trong không gian.
2. Robot bán tự động (Semi-Autonomous Robots): Loại robot này yêu cầu sự can thiệp hoặc hướng dẫn từ con người trong một số trường hợp hoặc giai đoạn của nhiệm vụ. Chúng có khả năng hoạt động tự động trong một số trường hợp nhưng có thể cần sự hỗ trợ hoặc quản lý trong những tình huống phức tạp hơn. VD, robot có thể tự động làm vệ sinh một căn phòng nhưng cần con người hướng dẫn nếu gặp vật cản lạ.
3. Robot tay trong (Teleoperated Robots): Loại này hoàn toàn phụ thuộc vào con người để thực hiện các nhiệm vụ. Robot tay trong được điều khiển từ xa bởi con người thông qua giao diện điều khiển, và không có khả năng tự quyết định hoặc thực hiện các nhiệm vụ mà không có sự can thiệp của người điều khiển. VD: Robot ứng dụng trong đào mỏ xa và thám hiểm dưới biển.
Nếu xét trong lĩnh vực công nghiệp, sẽ có những loại robot sau:
- Robot Cylindrical (Tròn trụ): Có cấu trúc tương tự như một cánh tay tròn trụ, với một đầu xoay và một đầu di chuyển tới lui; thường được sử dụng khi cần quay tròn hoặc xoay các vật thể, ví dụ như trong quá trình hàn hoặc gia công kim loại.
- Robot SCARA (Selective Compliance Assembly Robot Arm): Robot SCARA có hai cánh tay song song và có khả năng di chuyển nhanh và chính xác; thường được sử dụng trong quá trình lắp ráp và kiểm tra sản phẩm.
- Robot Delta: Có ba cánh tay song song và một đầu cầm; thường được sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi tốc độ cao như đóng gói và xử lý thực phẩm.
- Robot Paralel (Robot song song): Có cấu trúc song song với nhiều cánh tay chạy song song và kết nối tới một đầu cầm; thường được ứng dụng trong các công việc cần độ ổn định và độ chính xác cao như máy gia công kim loại và máy kiểm tra.
- Robot H-Bot: Có cấu trúc giống chữ “H” và được sử dụng trong việc di chuyển nhanh và làm việc trong môi trường có diện tích hạn chế.
- Robot Hexapod (Robot sáu chân): Cấu trúc giống như một con côn trùng với sáu chân; thường được sử dụng khi đòi hỏi khả năng di chuyển trên các bề mặt không đồng đều hoặc khó khăn.
- Robot Anthropomorphic (Robot có hình dáng con người): Được thiết kế với cấu trúc giống người với bốn cánh tay và bốn ngón tay. Chúng được sử dụng trong nhiều ứng dụng như nghiên cứu y tế và công việc tương tác với môi trường con người.
- Robot Cartesian (Robot địa lý): Có cấu trúc và hoạt động dựa trên hệ tọa độ Descartes. Loại robot này hoạt động dựa trên các hệ tọa độ XYZ trong không gian ba chiều (chiều x, y và z), giống như hệ tọa độ được sử dụng trong toán học và hình học.
Học Robotics trong Tự động hóa có khó không?
Hiện nay, Robotics đã được đưa vào chương trình giảng dạy tại các trường ĐH, CĐ, trường trung cấp nghề tại Việt Nam với mong muốn giúp người trẻ phát huy tối đa sự sáng tạo và cái nhìn thực tế để phát triển robot thành công, được ứng dụng rộng rãi trong đời sống và các lĩnh vực khoa học, công nghệ, công nghiệp.
Tại FPT Mạng cá cược bóng đá , sinh viên chuyên ngành Công nghệ kỹ thuật điều khiển & Tự động hóa sẽ có cơ hội được học về Robotics và một số kiến thức như:
- Phân tích yêu cầu điều khiển của hệ thống;
- Đề xuất các giải pháp, công nghệ phù hợp;
- Lập trình điều khiển và giám sát các hệ thống máy móc sản xuất trong công nghiệp;
- Tổng hợp chức năng của các thiết bị điện, điện tử, cảm biến, HMI, PLC, Biến tần, Servo…
- Ứng dụng trong điều khiển tự động dây chuyền sản xuất, CNC, robot công nghiệp…
- …
Chỉ trong hai năm học (6 kỳ học liên tục), với 70% thời gian học là thực hành, các bạn sẽ được tham gia tiếp xúc với máy móc tại Xưởng thực hành, được tham gia các dự án gia công, thiết kế, các cuộc thi về Robotics để nâng cao tay nghề ngay tại trường. Sự trưởng thành của các bạn không chỉ có nhà trường theo dõi mà còn có doanh nghiệp đồng hành tại mọi sự kiện, cuộc thi, thậm chí mang đến cơ hội việc làm nếu thấy các bạn có tiềm năng.
Còn chần chừ gì nữa, nếu đam mê Robot, hãy học ngay Công nghệ kỹ thuật và Tự động hóa tại FPT Mạng cá cược bóng đá nhé! Chúc các bạn thành công!
Trường Cao đẳng FPT Mạng cá cược bóng đá
