Đưa drone vào môi trường mô phỏng để luyện bay an toàn

Từ nhu cầu thực tế của doanh nghiệp, nhóm nghiên cứu tại Saigon AI Hub (SAIH) đã phối hợp Công ty Realtime Robotics Việt Nam phát triển công nghệ mô phỏng điều khiển máy bay không người lái (drone). Dự án là kết quả thương mại hóa đầu tiên của khóa 1 chương trình Applied AI Lab tại SAIH.

Mô phỏng drone từ bài toán thực tiễn

Dự án do TS Lê Khánh Duy cùng ba sinh viên Nguyễn Đức Thịnh, Lê Hoàng Ân và Trần Đức An, thuộc chương trình tiên tiến, khoa công nghệ thông tin, Trường đại học Khoa học tự nhiên (Đại học Quốc gia TP.HCM) thực hiện.

Làm thế nào để người điều khiển drone có thể luyện tập những tình huống phức tạp mà không phải đối mặt với nguy cơ va chạm, hư hỏng thiết bị hay rủi ro trong quá trình bay thử? Đây là bài toán được nhóm nghiên cứu đặt ra khi tìm hướng đưa công nghệ mô phỏng vào ứng dụng thực tế.

Theo TS Lê Khánh Duy, ban đầu nhóm xây dựng môi trường giả lập nhằm kiểm thử các mô hình trí tuệ nhân tạo (AI) trên robot. Môi trường này giúp phát hiện lỗi và giảm chi phí thử nghiệm trước khi triển khai trên thiết bị thực.

Tuy nhiên, để đưa nghiên cứu vào ứng dụng, nhóm cần xác định một bài toán phù hợp với nhu cầu doanh nghiệp.

SAIH đã kết nối nhóm với Realtime Robotics, doanh nghiệp có nhu cầu phát triển môi trường mô phỏng phục vụ kiểm thử và huấn luyện điều khiển drone, mở ra hướng ứng dụng thực tiễn cho nghiên cứu của nhóm.

"Việc bay thử ngoài thực tế thường tốn thời gian và chi phí do phải đáp ứng các yêu cầu về cấp phép, địa điểm và điều kiện thời tiết. Trong khi đó, người mới học điều khiển có thể gặp rủi ro va chạm, gây hư hỏng thiết bị", ông Duy nói.

Đưa những tình huống bay phức tạp vào môi trường mô phỏng

Từ nhu cầu này, nhóm phát triển hệ thống mô phỏng kết hợp các tác động vật lý, khí động học với khả năng tái tạo cảnh quan ba chiều và kết nối thiết bị điều khiển drone cầm tay.

"Giải pháp được thiết kế để tích hợp các mô hình máy học từ dữ liệu bay thực tế, hướng đến tái hiện quỹ đạo bay gần với đặc tính của drone. Nhóm cũng ứng dụng AI nhận diện cử chỉ tay để hỗ trợ người dùng luyện tập thao tác điều khiển.

Đến nay, nhóm đã phát triển ba phân hệ phần mềm mô phỏng trên máy tính cá nhân, thiết bị thực tế ảo (VR) và thiết bị di động, phục vụ luyện tập thao tác và điều khiển drone trong những tình huống khác nhau", ông Duy cho biết thêm.

Kết quả đánh giá bước đầu cho thấy các giải pháp của nhóm giúp cải thiện khả năng học thao tác của người dùng khoảng 20-30% so với các giải pháp được đối chiếu.

Riêng hệ thống mô phỏng bay drone đã được đội bay của Realtime Robotics trực tiếp trải nghiệm và đánh giá có mức độ chân thực khá gần với thực tế.

Nhóm nghiên cứu đang tiếp tục hoàn thiện một số chi tiết kỹ thuật, hướng đến triển khai công nghệ trong hoạt động đào tạo và huấn luyện người điều khiển drone.

Việc đưa các tình huống bay vào môi trường mô phỏng tạo điều kiện để người học thực hành thao tác điều khiển trong những điều kiện khác nhau trước khi chuyển sang thiết bị thực tế.

Học bổng ngành khoa học, công nghệ: Thí sinh đạt từ 22,5 điểm được xét thế nào?

Bộ Giáo dục và Đào tạo sẽ thống nhất quy trình xét duyệt, chi trả học bổng cho người học các ngành khoa học cơ bản, kỹ thuật then chốt và công nghệ chiến lược.