Các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) đã phát triển một hệ thống hình ảnh tân tiến cho phép robot nhìn thấu bên trong các kiện hàng đóng kín mà không cần mở bao bì. Công nghệ mới này có khả năng thay đổi căn bản các tiêu chuẩn kiểm soát chất lượng trong ngành logistics kho bãi và quy trình sản xuất.
Hạn chế của các phương pháp truyền thống. Trong ngành logistics kho bãi và thương mại điện tử hiện nay, việc kiểm tra chất lượng hàng hóa thường đòi hỏi sự can thiệp thủ công hoặc phải mở một phần bao bì. Điều này làm chậm tiến độ, tăng chi phí vận hành và gây ra rủi ro làm hư hại sản phẩm. Các hệ thống thị giác máy tính truyền thống dựa trên camera quang học hoàn toàn bất lực trước các vật liệu không xuyên thấu như bìa carton gợn sóng hay nhựa dày. Việc tìm ra giải pháp cho vấn đề này đã trở thành mục tiêu trọng tâm của đội ngũ phát triển tại MIT.
Cơ chế hoạt động của công nghệ mmNorm. Nền tảng của hệ thống mới mang tên mmNorm là việc ứng dụng sóng milimet (mmWave). Đây là dải sóng vô tuyến đang được sử dụng rộng rãi trong các tiêu chuẩn Wi-Fi hiện đại và mạng di động thế hệ thứ năm (5G). Đặc tính quan trọng nhất của những bước sóng này là khả năng xuyên qua các vật liệu không dẫn điện, bao gồm giấy carton, nhựa và các vách ngăn mỏng bên trong, rồi phản xạ lại từ những vật thể ẩn giấu bên trong.
Hệ thống mmNorm thu nhận dữ liệu từ các phản xạ này, sau đó sử dụng các thuật toán chuyên dụng để chuyển đổi chúng thành mô hình 3D chính xác về bề mặt của vật thể. Khác với các cảm biến nhận diện đơn thuần, mmNorm có thể tái tạo các cấu trúc hình học phức tạp và các hình khối cong, cung cấp cho hệ thống robot thông tin chi tiết về tình trạng vật lý của vật phẩm.
Độ chính xác cao được khẳng định qua thử nghiệm. Trong các bài kiểm tra thực nghiệm, công nghệ này đã cho thấy kết quả ấn tượng: hệ thống đạt độ chính xác trong việc tái tạo vật thể lên tới 96%. Các nhà nghiên cứu đã tập trung thử nghiệm mmNorm trên các vật dụng có cấu trúc phức tạp như bộ đồ ăn hay máy khoan điện.
Trên thực tế, điều này có nghĩa là một robot kho hàng có thể xác định với xác suất cao rằng một chiếc quai cốc sứ trong hộp kín bị gãy, hoặc một bộ công cụ bị thiếu linh kiện mà không cần phải bóc mở bao bì.
Triển vọng ứng dụng và tự động hóa. Việc sử dụng sóng milimet để chẩn đoán hình ảnh mở ra những chân trời mới cho tự động hóa trong một số lĩnh vực then chốt:
- Logistics kho bãi và thương mại điện tử: Quy trình kiểm soát chất lượng trên các dây chuyền phân loại sẽ được đẩy nhanh đáng kể. Điều này giúp giảm thiểu sai sót do con người, hạn chế tỷ lệ hoàn trả hàng lỗi và tiết kiệm chi phí cho logistics ngược.
- Quy trình sản xuất: Tại các nhà máy, hệ thống có thể được sử dụng để kiểm tra các linh kiện được lắp ráp trong các thùng kín trước khi chuyển sang công đoạn tiếp theo hoặc xuất kho.
- Lĩnh vực xã hội và y tế: Công nghệ này có thể được ứng dụng trong các cơ sở chăm sóc, nơi robot có thể quét không tiếp xúc nội dung các thùng chứa hoặc túi xách để đánh giá tình trạng và kiểm tra sự hiện diện của các vật phẩm cần thiết.
Kết luận. Nghiên cứu của MIT là một bước tiến quan trọng trên hành trình tạo ra các kho hàng và dây chuyền sản xuất hoàn toàn tự động trong tương lai. Việc tích hợp sóng milimet vào hệ thống thị giác máy tính không chỉ mở rộng khả năng của robot mà còn thiết lập một tiêu chuẩn mới về hiệu quả và độ tin cậy trong quản lý chuỗi cung ứng. Dự kiến rằng khi các linh kiện mmWave trở nên phổ biến và có giá thành rẻ hơn, công nghệ này sẽ trở thành tiêu chuẩn của ngành trong vài năm tới.
Bài viết dựa trên dữ liệu về dự án phát triển của phòng thí nghiệm MIT (Viện Công nghệ Massachusetts), sử dụng công nghệ sóng vô tuyến để tái tạo 3D vật thể không tiếp xúc.
