AI, phần mềm và phần cứng: 21 phiên bản thiết kế phía sau đèn Cầu Rồng

01 · Quy trình

Một sản phẩm, ba lớp công nghệ

Đèn Cầu Rồng của Dellie là một chiếc đèn bàn dài khoảng 30 cm, in 3D bằng nhựa PLA màu vàng chanh trong mờ. Một dải đèn LED USB chạy bên trong thân rồng, từ đuôi tới đầu. Đây là một chiếc đèn trang trí, và cũng là một món kỷ niệm cho những ai muốn lưu giữ một hình ảnh của thành phố.

Ba lớp công nghệ đã góp phần làm nên chiếc đèn, và Denis là người quyết định hướng đi ở từng bước:

Điều quan trọng không phải là có bao nhiêu công cụ AI tham gia, mà là mọi kết quả đều được in ra, thử nghiệm, và những gì thu được được đưa vào phiên bản tiếp theo.

02 · Màn hình và thực tế

Vì sao dải đèn LED bị kẹt khi đường hầm trông đủ rộng?

Để con rồng sáng từ đuôi tới đầu, dải đèn phải chạy qua một đường hầm bên trong thân. In thân rồng thành hai nửa thì việc này sẽ dễ, nhưng đường ghép sẽ cắt ngang đúng phần mà người ta nhìn vào. Vì vậy thân rồng được giữ nguyên một khối, và dải đèn phải được luồn vào qua một lối nhỏ rồi vòng qua nhiều khúc cong.

Trên màn hình, đường hầm còn dư chỗ. Dải đèn thật thì mềm, các bóng LED nhô lên vướng vào thành hầm, và cứ đẩy qua khúc cong là dải đèn bị oằn lại. Một sợi dây dẫn hướng và đường hầm rộng hơn ở phiên bản 11 và 12 cũng không giải quyết được.

Bài học kỹ thuật

Kích thước đúng không đảm bảo các bộ phận ráp lại sẽ hoạt động.

Mô hình 3D mô tả hình dạng. Chỉ thử nghiệm thực tế mới cho thấy ma sát, độ cứng và cách các bộ phận tương tác với nhau.

03 · Giải quyết vấn đề

TRIZ và năm bước của Musk: giải quyết mà không thêm chi tiết

Denis dùng AI để nhìn vấn đề qua lăng kính TRIZ, lý thuyết giải các bài toán sáng chế mà Genrich Altshuller bắt đầu phát triển ở Liên Xô từ năm 1946. Ý tưởng cốt lõi: tìm một thiết kế đáp ứng cùng lúc hai yêu cầu mâu thuẫn nhau, thay vì chấp nhận thỏa hiệp.

TRIZ: đáp ứng cả hai trong một thiết kế, không thỏa hiệp

Lời giải lý tưởng theo TRIZ không thêm chi tiết mới mà tận dụng những gì vật thể đã có.

Denis cũng làm việc theo năm bước của Musk: đặt câu hỏi cho mọi yêu cầu, bỏ bớt chi tiết, đơn giản hóa, tăng tốc, và chỉ sau đó mới tự động hóa. Chiếc đèn cho thấy rõ hai trong số đó:

• Đặt câu hỏi và bỏ bớt. Phiên bản 2 có một cầu đấu dây, một cái tháp trên đuôi và một nắp lớn tháo rời được. Denis hỏi vì sao không dùng một lỗ mở đơn giản và một cái nắp; phiên bản 3 bỏ hết những thứ đó. Đến phiên bản 8, lời giải đã nằm sẵn trên mô hình: chóp đuôi hình ngọn lửa của chính con rồng trở thành cái nắp.
• Tăng tốc. Thay vì in cả chiếc đèn để thử một điều, chỉ in phần cần kiểm tra (phần tiếp theo).

Đọc thêmTRIZ và Genrich Altshuller Năm bước của Musk: phim 2 phút của tiệm

04 · Làm mẫu thử

Làm mẫu thử: thử phần rủi ro, không phải cả sản phẩm

In cả chiếc đèn mất gần 18 giờ. Nhưng lúc này chỉ có một câu hỏi: dải đèn có đi hết được đường hầm không? Vì vậy Denis chỉ in đường hầm, từ đuôi tới đầu, không có cầu, chân hay chi tiết trang trí: khoảng 3 giờ.

Ở phiên bản 13, chính đường hầm cũng được vẽ lại, trong khi con rồng được làm đầy đặn hơn:

Từ phiên bản 12 sang phiên bản 13, đo trên mô hình 3D, không phải đo chính lực ma sát.

Ngày 2/10, dải đèn thật đã đi hết đường hầm thử và sáng từ đầu đến cuối. Giả định then chốt được kiểm chứng trong vài giờ, chứ không mất thêm một ngày in nữa.

05 · Bằng chứng thực tế

Từ một bản thử chạy được đến cả chiếc đèn

Đường hầm chạy được mới là một bước. Cả chiếc đèn vẫn phải in được khi đứng trên ba chân. Ở một lần in đầu, vài giàn đỡ mảnh bị đổ. Ở phiên bản 15, giàn đỡ đứng vững, nhưng mặt cầu lại cong lên, tách khỏi giàn đỡ, và bản in phải dừng lại.

Thay vì làm giàn đỡ nặng thêm lần nữa, phiên bản 17 thay đổi cách giàn đỡ chạm vào phần dưới mặt cầu: sát hơn, với phần đỉnh dày hơn. Ngày 5/10, chiếc đèn trọn vẹn đầu tiên được in liền một khối, dải đèn luồn được tới đầu, và con rồng sáng lên.

Còn lại ba việc: dải đèn khó đẩy qua khúc cong cuối, đầu rồng sáng yếu hơn thân, và nắp đuôi đậy còn lỏng. Ở bản thử của phiên bản 20, một lỗ nhỏ bên dưới khúc cong đó giúp Denis dùng cây dùi dẫn dải đèn vượt qua chỗ vướng.

Phiên bản 21 thêm hai lỗ nữa, mỗi lỗ cạnh một chân đỡ còn lại, và Denis in nó thành cả chiếc đèn. Dải đèn mới có bề mặt khác và khó luồn hơn: tự nó đã dừng lại trước cả khúc cong cuối. Dùng nhíp qua ba lỗ, vừa đẩy vừa kéo cùng lúc, ngày 12/10 dải đèn đã vào trọn. Cả ba lỗ đều nằm bên dưới, khuất khỏi tầm mắt.

06 · Tiếp theo

Ngoài chiếc đèn: Dellie và Phòng Lab

Với khách hàng, đèn Cầu Rồng là một ánh sáng ấm áp từ Đà Nẵng. Với Dellie, đó là một ví dụ thực tế về thiết kế có AI hỗ trợ, phần mềm, và thử nghiệm phần cứng bằng tay.

Denis làm những thí nghiệm khác ở Phòng Lab, nơi mô hình bộ não của một con ruồi giấm điều khiển một robot có chân in 3D và động cơ thật. Mục tiêu khác nhau, nhưng cùng một câu hỏi: làm sao biết một thiết kế chạy được ngoài đời thật, chứ không chỉ trên màn hình?