หุ่นยนต์ที่สามารถเต้น ร้องเพลง และสอนภาษาอังกฤษของครูโรงเรียนทหาร

บอนบอน หุ่นยนต์สูง 1.27 เมตร หนัก 40 กิโลกรัม จากทีมผู้สอนของสถาบันเทคนิค ทหาร สามารถช่วยสอนภาษาอังกฤษ สื่อสาร ร้องเพลง และเต้นรำกับนักเรียนชั้นประถมศึกษาได้

หุ่นยนต์อัจฉริยะรูปทรงคล้ายมนุษย์ที่ช่วยสนับสนุนการสอนภาษาอังกฤษให้กับนักเรียนระดับประถมศึกษา (Bonbon) เป็นหัวข้อการวิจัยภายใต้โครงการ วิทยาศาสตร์ และเทคโนโลยีหลักแห่งชาติจนถึงปี 2568

โครงการนี้ได้รับการเสนอโดยวิทยาลัยเทคนิคทหาร และได้รับการคัดเลือกให้ดำเนินการ โดยกระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี จนถึงปัจจุบัน สภาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติได้อนุมัติและรับรองแล้ว ผลิตภัณฑ์นี้ได้รับการรับรองมาตรฐาน Utility Solution Exclusive Certificate จากกรมทรัพย์สินทางปัญญาในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2566

“เรามีความยินดีกับความสำเร็จของโครงการ” ดร. เล ดินห์ ซอน ผู้จัดการโครงการกล่าว

ตามที่เขากล่าว ผลิตภัณฑ์นี้แสดงให้เห็นว่านักวิทยาศาสตร์ในประเทศสามารถเชี่ยวชาญเทคนิคและเทคโนโลยีการออกแบบหุ่นยนต์ พัฒนาเทคโนโลยีซอฟต์แวร์ขั้นพื้นฐาน และในเวลาเดียวกัน สร้างและแก้ไขปัญหาปัญญาประดิษฐ์ในการประมวลผลเสียง ภาพ และภาษาธรรมชาติ

อาจารย์โรงเรียนทหารประดิษฐ์หุ่นยนต์อัจฉริยะสอนภาษาอังกฤษ — กระบวนการสร้างหุ่นยนต์โดยคณะอาจารย์จากวิทยาลัยเทคนิคทหาร ภาพ: *จัดทำโดยวิทยาลัย*

นายซอนกล่าวว่าเขาปรารถนาที่จะออกแบบและผลิตหุ่นยนต์อัจฉริยะโดยบูรณาการเทคโนโลยีขั้นสูงเพื่อนำไปใช้ในทางการศึกษามานานแล้ว

“หลายประเทศ เช่น ญี่ปุ่น จีน และเกาหลีใต้ ได้นำหุ่นยนต์มาใช้เพื่อสนับสนุนการเรียนการสอน จนกลายเป็นผู้ช่วยสอนที่มีประสิทธิภาพในการช่วยให้เด็กๆ เข้าถึงความรู้ผ่านเทคโนโลยี เราหวังว่าเวียดนามจะมีหุ่นยนต์แบบนี้” คุณเซินกล่าว

ได้รับมอบหมายให้ไปประจำการตั้งแต่ปี 2020 โดยมีอาจารย์จากวิทยาลัยเทคนิคทหารและหน่วยงานประสานงานเกือบ 20 คน แบ่งออกเป็น 3 กลุ่ม โดยรับผิดชอบด้านเทคโนโลยีสารสนเทศ การควบคุม และกลไก

ปัญหาที่เกิดขึ้นตั้งแต่เริ่มต้นคือการสร้างหุ่นยนต์ที่สามารถตอบสนองและโต้ตอบกับมนุษย์โดยใช้คำพูด การแสดงออกของดวงตา หรือท่าทางทางกายภาพผ่านโมดูลการประมวลผลอัจฉริยะ

ประเด็นหลักคือการออกแบบและผลิตระบบฮาร์ดแวร์เพื่อสร้างหุ่นยนต์ที่มีรูปลักษณ์เป็นมิตรและเหมือนมนุษย์ เหมาะสำหรับเด็กประถมศึกษา นอกจากนี้ หุ่นยนต์ยังสามารถเคลื่อนไหวได้อย่างยืดหยุ่น ทั้งแบบอัตโนมัติหรือควบคุมด้วยรีโมทด้วยตนเอง

ในด้านซอฟต์แวร์ หุ่นยนต์จะต้องตอบสนองความต้องการด้านความสามารถในการพูด การเคลื่อนไหว และการจัดการปัญหาแบบบูรณาการโดยอาศัยการประยุกต์ใช้ปัญญาประดิษฐ์ในการจดจำภาพ เสียง ท่าทาง และการทำกิจกรรม

ระบบปฏิบัติการจำเป็นต้องรองรับการทำงานที่เสถียรของอัลกอริทึมการประมวลผลและโปรแกรมควบคุม โดยเฉพาะอย่างยิ่งการรับรองการซิงโครไนซ์แบบเรียลไทม์

“เป้าหมายของทีมคือการทำให้หุ่นยนต์พูดและเคลื่อนไหวได้อย่างเป็นธรรมชาติ” คุณซอนกล่าว

ดร. เล ดินห์ ซอน เล่าเรื่องราวเกี่ยวกับหุ่นยนต์ Bonbon ภาพโดย: มินห์ มินห์ — ดร. เล ดินห์ ซอน เล่าเรื่องราวเกี่ยวกับหุ่นยนต์ Bonbon เมื่อวันที่ 26 มีนาคม ภาพโดย: *มินห์ มินห์*

ทีมงานมุ่งเน้นการวิจัยในทิศทางนี้เป็นเวลาประมาณสองปี บางครั้งต้องคำนวณรายละเอียดเล็กๆ น้อยๆ ทั้งหมด เช่น ทำอย่างไรให้แขนหุ่นยนต์ไม่เป็นอันตรายต่อนักเรียน หรือต้องรู้จำเสียงพูดของนักเรียนด้วยน้ำเสียงที่แตกต่างกันได้อย่างแม่นยำ การรู้จำท่าทางของบุคคลที่กำลังโต้ตอบเพื่อให้หุ่นยนต์ตอบสนองได้อย่างเหมาะสมก็เป็นปัญหาที่ยากเช่นกัน

ด้วยเหตุนี้ ทีมจึงได้สร้างหุ่นยนต์ที่มีความสูงประมาณ 1.27 เมตร และหนัก 40 กิโลกรัม ส่วนบนของร่างกายมีลักษณะคล้ายมนุษย์ มีระดับการเคลื่อนไหว 21 ระดับ ประกอบด้วยแขน 6 แขน มือ 3 มือ และศีรษะ 3 ศีรษะ ส่วนล่างของร่างกายเป็นโมดูลเคลื่อนที่พร้อมล้อหมุนรอบทิศทาง 3 ล้อ เพื่อให้หุ่นยนต์สามารถเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระในแนวนอน

“โมดูลซอฟต์แวร์ที่ควบคุมการเคลื่อนไหวของหุ่นยนต์ได้รับการพัฒนาโดยอิงตามระบบปฏิบัติการหุ่นยนต์ (ROS) เป็นหลัก โดยบูรณาการและจัดการทรัพยากรได้อย่างยืดหยุ่น รวมถึงปรับแต่งบล็อกฟังก์ชันต่างๆ” นายซอนกล่าว

บอนบอนสามารถแสดงสถานการณ์การสอนได้ เช่น ปฏิบัติตามคำขอของครู เช่น การนำเสนอเนื้อหา สอนและฝึกฝนคำศัพท์ สอนโครงสร้างประโยคใหม่ สื่อสารอย่างอิสระในหัวข้อใดหัวข้อหนึ่ง หรือการร้องเพลงและเต้นรำ

ตัวอย่างเช่น หากมีนักเรียนถามว่า "ใครคือเมสซี่" หุ่นยนต์จะตอบเป็นภาษาอังกฤษว่า "เขาเป็นนักฟุตบอลชาวอาร์เจนติน่าที่มีชื่อเสียง"

นอกจากนี้ บอนบอนยังสามารถหยิบยกประเด็นการโต้วาที จัดเกม และเชียร์เมื่อนักเรียนทำถูกหรือผิด

หุ่นยนต์ Bonbon เต้น Baby Shark ภาพถ่าย: “Minh Minh” — หุ่นยนต์บอนบอน ภาพถ่าย: *“Minh Minh”*

นอกจากการออกแบบและการผลิตแล้ว ทีมวิจัยยังได้ติดต่อครูประถมศึกษาและชาวต่างชาติเพื่อขอความช่วยเหลือในการแปลงเอกสารเป็นดิจิทัล สร้างสคริปต์สำหรับการบรรยายและกิจกรรมต่างๆ ในชั้นเรียน... เพื่อให้มีข้อมูลเสียงที่เหมาะสมสำหรับเด็กๆ พวกเขายังค้นหาและขอความช่วยเหลือจากนักเรียนเวียดนามในสหรัฐอเมริกาอีกด้วย

“งานนี้ยากมากและต้องใช้ความพยายามอย่างมาก โชคดีที่กลุ่มนี้ได้รับการสนับสนุนอย่างกระตือรือร้นจากคุณครู” คุณซอนกล่าว

หลังโควิด-19 ทีมวิจัยได้นำหุ่นยนต์ Bonbon ไปยังโรงเรียนประถมศึกษาหลายแห่งในฮานอยและบั๊กกันเพื่อทดสอบและรับข้อเสนอแนะเพื่อปรับปรุงผลิตภัณฑ์

ที่โรงเรียนประถมศึกษา Nghia Tan กรุงฮานอย หุ่นยนต์ Bonbon ได้สนับสนุนครูสอนภาษาอังกฤษในการสอนนักเรียนร้องเพลง เล่นเกม สอนคำศัพท์ โครงสร้างประโยค และฝึกพูดกับนักเรียน...

ตัวแทนโรงเรียนกล่าวว่าหุ่นยนต์สามารถเพิ่มคุณสมบัติใหม่และสื่อการเรียนรู้ด้วยสำเนียงภาษาอังกฤษมาตรฐานพื้นเมืองได้

“ทั้งครูและนักเรียนต่างตื่นเต้นกับบทเรียน ครูสามารถเข้าถึงเทคโนโลยีสมัยใหม่ นักเรียนซึมซับบทเรียนได้ดี และมีปฏิสัมพันธ์กันมากขึ้น หุ่นยนต์ยังช่วยให้นักเรียนใช้ภาษาอังกฤษเพื่อการสื่อสารในชั้นเรียนอีกด้วย” เธอกล่าว

ผลการทดสอบแสดงให้เห็นว่าหุ่นยนต์มีคุณสมบัติและพารามิเตอร์ทางเทคนิคตามที่ต้องการ ซึ่งตามคำกล่าวของนายซอน ถือเป็นแรงบันดาลใจให้ทีมงานทำการวิจัยต่อไปเพื่อปรับปรุงความสามารถในการควบคุม ความชาญฉลาด และคุณสมบัติต่างๆ สำหรับการใช้งานที่หลากหลาย

“โดยทั่วไปแล้ว หุ่นยนต์สามารถรองรับบริการต่างๆ เช่น การต้อนรับ การท่องเที่ยว การประชาสัมพันธ์สินค้า การตอบข้อซักถามด้านธุรการ และการให้คำแนะนำ ซึ่งจะเป็นทิศทางการวิจัยต่อไป” คุณซอนกล่าว

ดวงตาม

ลิงค์ที่มา