Shadow Walker - Robot hai chân từ năm 1987 và bài học về robot mà chúng ta vẫn đang học

Bộ xương gỗ và 28 cơ bắp

David Buckley, bạn của Greenhill cũng từng ở Intergalactic, là người thiết kế Shadow Walker. Buckley là chuyên gia về robotics và animatronics, ông tra cứu sách giáo khoa y học về cấu trúc xương và chuyển động cơ bắp của người, rồi từ đó phác thảo bản thiết kế cho con robot.

Bộ khung xương được làm bằng gỗ phong, vì nhẹ, dễ gia công, và nhóm không có điều kiện dùng kim loại chuyên dụng. Thiết kế được đơn giản hóa đáng kể so với giải phẫu người thật: mỗi chân chỉ có một xương ở phần dưới thay vì hai, và bàn chân được thu gọn thành một ngón toe rộng thay vì năm ngón. Mắt cá chân có hai trục, đầu gối không có xương bánh chè phức tạp. Tổng cộng Shadow Walker cao 168 cm, rộng 46 cm, nặng 38 kg.


Shadow Walker

Điểm mà mình thấy đặc biệt nhất là phần truyền động. Greenhill không muốn dùng motor điện. Thay vào đó, ông chọn air-muscles: khái niệm được gọi là McKibben muscle, ra đời từ những năm 1950 như một cách dùng khí nén để mô phỏng cơ bắp. Shadow Walker có 28 cái như vậy, kết nối với nhau qua 8 khớp (hông, gối, mắt cá, ngón chân), tạo ra 12 bậc tự do. Phần thân trên của robot chứa toàn bộ hệ thống van điều khiển, linh kiện điện tử, và giao tiếp máy tính: không có đầu, không có tay. Kết tquar là nhóm làm được robot đứng vững và giữ thăng bằng ổn định. Đẩy nhẹ vào người nó, nó tự điều chỉnh lại được. Tuy nhiên, điểm trừ lớn nhất vẫn là robot vẫn chưa có khả năng bước đi.

Robot Olympics 1990 và chiếc quần che air-muscles

Năm 1990, Glasgow tổ chức Robot Olympics: một sự kiện được lên kế hoạch bởi nhà khoa học Peter Mowforth như một "sân thử nghiệm thực tế" để đánh giá xem robot đương thời làm được gì và không làm được gì. Hơn 50 robot tham gia, đến từ đại học, công ty, và nhóm hobbyist khắp thế giới: Canada, Pháp, Ấn Độ, Nhật, Mexico, Liên Xô, Mỹ, Anh, Nam Tư.


Robot đầu tiên tại Robot Olympics 1990

Shadow Group mang Shadow Walker đến. Và vì lý do bảo mật thiết kế khi nhóm không muốn lộ hệ thống air-muscles cho đối thủ, họ mặc cho con robot một chiếc quần để che đi.

Kết quả: Shadow Walker không bước được dù một bước trong cuộc thi biped. Chiến thắng hạng mục này thuộc về Cardiff University Biped. Shadow Walker thất bại. Ngày nay, con robot đó nằm trong bộ sưu tập của Science Museum ở London. Nhưng nhìn công bằng thì mình không cho đó là thất bại thuần túy. Mowforth, người tổ chức giải, biết rõ giới hạn của robot thời đó hơn ai hết. Ông đã chứng kiến tận mắt máy móc thường xuyên hỏng hóc, giật lag, vấp ngã vì những vấn đề tưởng như tầm thường. Cái "sân thử nghiệm" của ông không phải để tôn vinh thành công, mà để vạch rõ khoảng cách giữa kỳ vọng và thực tế. Và Robot Olympics 1990 đã làm đúng điều đó.

Từ căn gác đến công ty lâu đời nhất ngành robotics Anh Quốc

Năm 1997, một khách hàng tìm đến Shadow Group và đặt hàng một chân robot. Đó là đơn hàng đầu tiên mà nhóm nhận được từ bên ngoài, và nó đủ nghiêm túc để biến Shadow Group thành một công ty đăng ký chính thức: Shadow Robot Company.


Shadow Robot Company hiện tập trung làm bàn tay robot linh hoạt

Rich Walker, người gia nhập nhóm từ hồi còn là thiếu niên và viết phần mềm để dạy Shadow Walker đứng bằng neural network, sau đó học toán tại Cambridge, rồi quay lại Shadow Robot vào năm 1999 với vai trò technical director. Đến nay ông là giám đốc của công ty. Nhưng có một chi tiết thú vị: Shadow Robot không làm robot đi bộ nữa. Họ chuyên về tay robot: dexterous robot hands. Cái tay robot tiêu chuẩn của họ có 20 motor, 24 bậc tự do. Khách hàng bao gồm NASA, Google Brain, MIT, Honda, Siemens, GSK, Qualcomm. Công ty có chính sách “robots for good” và chính sách này cho phép họ từ chối đơn hàng nếu thấy không phù hợp về mặt đạo đức, và không bán robot cho mục đích quân sự.

Thay vì cố gắng làm robot bước đi, họ hỏi: robot cần làm gì khi đã đứng trước một vật thể? Và từ đó đổ mọi năng lực vào câu hỏi đó.

Tại sao 2026 vẫn chưa thoát khỏi bóng 1987

Quay lại World Humanoid Robot Games ở Bắc Kinh tháng 8/2025. Các robot chạy 100 mét, nhảy, đá bóng. Dĩ nhiên là sau gần 40 năm, những điều này ấn tượng hơn hẳn Shadow Walker. Tuy nhiên, Sejal Parsotomo, senior marketing executive tại Shadow Robot, có một nhận xét đáng suy nghĩ: "Một con robot biết đi vào nhà máy của bạn thì ấn tượng đấy, nhưng một con robot có thể thao tác đáng tin cậy với đồ vật thì mới thay đổi được thứ gì đó."

Đây chính là bài học mà Shadow Group đã học từ năm 1990: đi bộ là màn trình diễn, còn sự khéo léo của bàn tay robot mới là nền tảng để làm được việc.

Mình nghĩ đây là điểm mà các bài viết về "thời đại robot nhân hình" thường bỏ qua. Nvidia đầu tư vào physical AI, OpenAI nói về robot cho mọi người, nhưng cái khó không phải là làm robot đi hai chân. Cái khó là làm robot cầm một cái ly thủy tinh thành mỏng mà không làm vỡ. Shadow Robot từ năm 1997 đến nay vẫn đang giải quyết bài toán đó, từng bước một. Và sự thật là dù có những tiến bộ đáng kinh ngạc, loài người vẫn chưa thực sự gần với robot nhân hình hữu ích trong đời thường.