หุ่นยนต์ที่สามารถเต้น ร้องเพลง และสอนภาษาอังกฤษของครูโรงเรียนทหาร

บอนบอน หุ่นยนต์สูง 1.27 เมตร และน้ำหนัก 40 กิโลกรัม ที่สร้างขึ้นโดยกลุ่มอาจารย์จากวิทยาลัยเทคนิคทหาร สามารถช่วยสอนภาษาอังกฤษ สื่อสาร และร้องเพลงและเต้นรำกับนักเรียนระดับประถมศึกษาได้

หุ่นยนต์อัจฉริยะคล้ายมนุษย์ที่รองรับการสอนภาษาอังกฤษสำหรับนักเรียนระดับประถมศึกษา (Bonbon) เป็นหัวข้อการวิจัยภายใต้โครงการวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีหลักแห่งชาติจนถึงปี 2568

หัวข้อนี้ได้รับการเสนอโดยวิทยาลัยเทคนิคการทหาร และได้รับการคัดเลือกให้ดำเนินการโดยกระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี จนถึงปัจจุบันนี้ คณะกรรมการวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติได้ให้การยอมรับและอนุมัติแล้ว ผลิตภัณฑ์นี้ได้รับสิทธิบัตรโซลูชันยูทิลิตี้จากกรมทรัพย์สินทางปัญญาในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2566

“เรารู้สึกยินดีกับความสำเร็จของโครงการ” ดร. เล ดินห์ ซอน ผู้จัดการโครงการกล่าว

ตามที่เขากล่าว ผลิตภัณฑ์ดังกล่าวแสดงให้เห็นว่านักวิทยาศาสตร์ในประเทศสามารถเชี่ยวชาญเทคนิคและเทคโนโลยีการออกแบบหุ่นยนต์ได้ พัฒนาเทคโนโลยีซอฟต์แวร์พื้นฐาน และสร้างและแก้ไขปัญหาปัญญาประดิษฐ์ในการประมวลผลเสียง ภาพ และภาษาธรรมชาติ

อาจารย์โรงเรียนทหารประดิษฐ์หุ่นยนต์อัจฉริยะสอนภาษาอังกฤษ — กระบวนการผลิตหุ่นยนต์ ของคณะอาจารย์จากวิทยาลัยเทคนิคทหารบก ภาพ : *จัดทำโดย สถาบัน*

นายซอนกล่าวว่าเขาปรารถนาที่จะออกแบบและผลิตหุ่นยนต์อัจฉริยะโดยผสานรวมเทคโนโลยีขั้นสูงเพื่อนำมาใช้ในการศึกษามานานแล้ว

“หลายประเทศ เช่น ญี่ปุ่น จีน และเกาหลีใต้ ได้นำหุ่นยนต์มาใช้เพื่อสนับสนุนการเรียนการสอน โดยกลายมาเป็นผู้ช่วยสอนที่มีประสิทธิภาพในการช่วยให้เด็กๆ เข้าถึงความรู้ผ่านเทคโนโลยี เราหวังว่าเวียดนามจะมีหุ่นยนต์ดังกล่าว” นายซอนกล่าว

เริ่มมีการมอบหมายให้ไปประจำการตั้งแต่ปี 2563 โดยมีอาจารย์จากวิทยาลัยเทคนิคการทหารและหน่วยงานประสานงานเกือบ 20 คน แบ่งออกเป็น 3 กลุ่ม โดยรับผิดชอบด้านเทคโนโลยีสารสนเทศ การควบคุม และกลไก

ปัญหาที่เกิดขึ้นตั้งแต่เริ่มต้นคือการสร้างหุ่นยนต์ที่สามารถตอบสนองและโต้ตอบกับมนุษย์ด้วยคำพูด การแสดงออกของดวงตา หรือท่าทางทางกายภาพ ผ่านโมดูลการประมวลผลอัจฉริยะ

ปัญหาหลักอยู่ที่การออกแบบและผลิตระบบฮาร์ดแวร์เพื่อสร้างหุ่นยนต์ที่มีรูปลักษณ์เป็นมิตรเหมือนมนุษย์ซึ่งเหมาะกับเด็กประถมศึกษา นอกจากนี้หุ่นยนต์ยังสามารถเคลื่อนไหวได้อย่างยืดหยุ่นทั้งแบบอัตโนมัติหรือควบคุมด้วยรีโมทคอนโทรล

ในด้านซอฟต์แวร์ หุ่นยนต์จะต้องตอบสนองความต้องการด้านความสามารถในการพูด เคลื่อนไหว และประมวลผลปัญหาแบบบูรณาการโดยอาศัยการประยุกต์ใช้ปัญญาประดิษฐ์ในการจดจำภาพ เสียง ท่าทาง และการทำกิจกรรม

ระบบปฏิบัติการจำเป็นต้องรองรับการทำงานที่เสถียรของอัลกอริทึมการประมวลผลและโปรแกรมควบคุม โดยเฉพาะอย่างยิ่งการทำให้แน่ใจว่ามีการซิงโครไนซ์แบบเรียลไทม์

“เป้าหมายของทีมคือการทำให้หุ่นยนต์พูดและเคลื่อนไหวได้อย่างเป็นธรรมชาติ” นายซอน กล่าว

ดร.เล ดินห์ ซอน แบ่งปันเรื่องหุ่นยนต์ Bonbon ภาพ : มินห์ มินห์ — ดร.เล ดินห์ ซอน แบ่งปันเกี่ยวกับหุ่นยนต์ Bonbon เมื่อวันที่ 26 มีนาคม ภาพโดย: *มินห์ มินห์*

ทีมงานเน้นการวิจัยในทิศทางนี้เป็นเวลาประมาณสองปี โดยบางครั้งต้องคำนวณทุกรายละเอียดเล็กๆ น้อยๆ เช่น จะทำอย่างไรให้แขนหุ่นยนต์ไม่เป็นอันตรายต่อนักเรียน หรือจดจำคำพูดของนักเรียนที่มีโทนเสียงต่างกันได้อย่างแม่นยำ การจดจำท่าทางของบุคคลที่กำลังโต้ตอบเพื่อให้หุ่นยนต์สามารถตอบสนองได้อย่างเหมาะสมก็เป็นปัญหาที่ยากเช่นกัน

ผลลัพธ์คือทีมได้สร้างหุ่นยนต์ที่มีความสูงประมาณ 1.27 เมตร และหนัก 40 กิโลกรัม ร่างกายส่วนบนมีรูปร่างคล้ายมนุษย์ มีการเคลื่อนไหว 21 ระดับ ได้แก่ แขน 6 ระดับ มือข้างละ 3 ระดับ และศีรษะ 3 ระดับ ส่วนล่างของตัวเครื่องเป็นโมดูลเคลื่อนที่ มีล้อรอบทิศทาง 3 ล้อ เพื่อให้หุ่นยนต์เคลื่อนที่ได้อย่างอิสระในระนาบแนวนอน

“โมดูลซอฟต์แวร์ที่ควบคุมการเคลื่อนไหวของหุ่นยนต์นั้นได้รับการพัฒนาโดยยึดตามระบบปฏิบัติการหุ่นยนต์ (ROS) เป็นหลัก โดยบูรณาการและจัดการทรัพยากรได้อย่างยืดหยุ่น รวมถึงปรับแต่งบล็อคการทำงาน” นายซอนกล่าว

บอนบอนสามารถแสดงสถานการณ์การสอนได้ เช่น การนำเสนอเนื้อหา สอนและฝึกคำศัพท์ สอนโครงสร้างประโยคใหม่ สื่อสารหัวข้อใดหัวข้อหนึ่งอย่างอิสระ หรือการร้องเพลงและเต้นรำ

ตัวอย่างเช่น หากมีนักเรียนถามว่า “ใครคือเมสซี่” หุ่นยนต์จะตอบเป็นภาษาอังกฤษว่า “เขาเป็นนักฟุตบอลชาวอาร์เจนติน่าชื่อดัง”

นอกจากนี้ Bonbon ยังสามารถถกเถียงประเด็นต่างๆ จัดเกม และเชียร์เมื่อนักเรียนทำถูกหรือผิด

หุ่นยนต์เต้นรำ Baby Shark ชื่อ Bonbon ภาพ : มินห์ มินห์ — หุ่นยนต์บอนบอน ภาพ : *มินห์ มินห์*

นอกจากการออกแบบและการผลิตแล้ว ทีมวิจัยยังได้ติดต่อครูประถมศึกษาและชาวต่างชาติเพื่อขอความช่วยเหลือในการแปลงเอกสาร บทเรียนสคริปต์ และกิจกรรมต่าง ๆ ในชั้นเรียนให้เป็นดิจิทัล... เพื่อให้มีข้อมูลเสียงที่เหมาะสมสำหรับเด็ก ๆ พวกเขายังพบและขอความช่วยเหลือจากนักเรียนเวียดนามในสหรัฐฯ อีกด้วย

“เรื่องนี้ยากมากและต้องใช้ความพยายามมาก โชคดีที่กลุ่มนี้ได้รับการสนับสนุนอย่างกระตือรือร้นจากคุณครู” คุณซอนกล่าว

หลังเกิดโควิด-19 ทีมวิจัยได้นำหุ่นยนต์ Bonbon ไปยังโรงเรียนประถมศึกษาหลายแห่งในฮานอยและบั๊กกัน เพื่อทดสอบและรับข้อเสนอแนะเพื่อปรับปรุงผลิตภัณฑ์

ที่โรงเรียนประถม Nghia Tan ในฮานอย หุ่นยนต์ Bonbon ได้สนับสนุนครูสอนภาษาอังกฤษในการสอนนักเรียนร้องเพลง เล่นเกม สอนคำศัพท์ โครงสร้างประโยค และฝึกพูดคุยกับนักเรียน...

ตัวแทนโรงเรียนประเมินว่าหุ่นยนต์สามารถเพิ่มคุณลักษณะใหม่และสื่อการเรียนรู้ด้วยสำเนียงภาษาอังกฤษมาตรฐานพื้นเมืองได้

“ทั้งครูและนักเรียนต่างรู้สึกตื่นเต้นกับบทเรียน ครูสามารถเข้าถึงเทคโนโลยีสมัยใหม่ นักเรียนสามารถเรียนรู้บทเรียนได้ดี และมีการโต้ตอบกันมากขึ้น หุ่นยนต์ยังช่วยให้นักเรียนใช้ภาษาอังกฤษในการสื่อสารระหว่างชั้นเรียนได้อีกด้วย” เธอกล่าว

ผลการทดสอบแสดงให้เห็นว่าหุ่นยนต์มีคุณสมบัติและพารามิเตอร์ทางเทคนิคที่จำเป็น ซึ่งตามคำกล่าวของนายซอน ถือเป็นแรงบันดาลใจให้ทีมงานทำการวิจัยต่อไปเพื่อปรับปรุงความสามารถในการควบคุม ความชาญฉลาด และคุณสมบัติต่างๆ สำหรับการใช้งานในวงกว้าง

“โดยรวมแล้ว หุ่นยนต์สามารถรองรับบริการต่างๆ เช่น การต้อนรับ การท่องเที่ยว การส่งเสริมผลิตภัณฑ์ การตอบรับขั้นตอนการบริหาร และการให้คำแนะนำ นี่จะเป็นแนวทางการวิจัยต่อไป” คุณซอนกล่าว

ดวงทัม

ลิงค์ที่มา