17/06/2021

Robot Do Thám Siêu Nhỏ Lấy Cảm Hứng Từ Côn Trùng: Mắt Thần Mới Của Không Quân Hoa Kỳ

Không quân Hoa Kỳ đã chính thức xác nhận việc phát triển một loại phương tiện bay siêu nhỏ (Micro Air Vehicle - MAV) mang tính cách mạng, lấy cảm hứng trực tiếp từ thế giới tự nhiên. Bằng cách mô phỏng các đặc tính sinh học của chim và côn trùng, các kỹ sư tại Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Không quân (AFRL) đang tạo ra những robot mini với tiềm năng thay đổi hoàn toàn hoạt động giám sát và nhận thức chiến trường trong tương lai.

Robot bay siêu nhỏ

Bắt Chước Thiên Nhiên Để Tạo Ra Công Nghệ Đột Phá

Các nhà nghiên cứu đang sử dụng phỏng sinh học – một lĩnh vực kết hợp kỹ thuật, hóa học và sinh học – để tạo ra các hệ thống nhân tạo có thể hoạt động và đạt được sự linh hoạt đáng kinh ngạc như côn trùng thật.

Tuy nhiên, thách thức lớn nhất là làm thế nào để tái tạo các chuyển động bay phức tạp của tự nhiên bằng cơ cấu máy móc. Một trong những rào cản lớn nhất là thiết kế một robot có khả năng bay tự do theo sáu bậc (lên/xuống, trái/phải, tiến/lùi, và xoay theo ba trục) nhưng chỉ sử dụng hai bộ truyền động (actuator) để tiết kiệm trọng lượng và năng lượng. Đây là điều mà côn trùng làm một cách bản năng, nhưng lại là một bài toán cực kỳ khó đối với kỹ thuật robot.

Lời Giải Từ Các Bằng Sáng Chế

Thử thách này dường như đã được giải quyết bởi một nhóm các nhà phát minh của AFRL, bao gồm David Doman và Michael Oppenheimer. Các bằng sáng chế của họ đã mô tả một phương pháp đột phá để điều khiển các robot vỗ cánh này.

Thay vì dùng nhiều động cơ phức tạp, hệ thống này hoạt động bằng cách liên tục thay đổi tốc độ và hình dạng của cú đập cánh. Bằng cách tạo ra các chuyển động vỗ cánh không đối xứng và thay đổi theo thời gian, robot có thể tạo ra các lực đẩy có thể điều khiển được để bay theo mọi hướng. Điều đáng chú ý là phương pháp này đòi hỏi sức mạnh xử lý máy tính tối thiểu, giúp robot trở nên nhỏ, nhẹ và hiệu quả hơn.

Từ Phòng Thí Nghiệm Ra Thực Tế

Để biến công nghệ đột phá này thành sản phẩm thực tế, vào tháng 1 năm 2025, Bộ Không quân đã ký một Thỏa thuận Cấp phép Bằng sáng chế (PLA) với Airion Health, LLC, một doanh nghiệp nhỏ có trụ sở tại Los Angeles.

Airion Health, chuyên giải quyết các vấn đề phức tạp cho cả khu vực tư nhân và quân đội Hoa Kỳ, đã được giao nhiệm vụ phát triển, sản xuất và tiếp thị sáng chế này. Theo các điều khoản, công ty có 15 tháng để tạo ra một nguyên mẫu hoạt động được.

Joshua Laravie, một chuyên gia chuyển giao công nghệ của Không quân, cho biết: “Chúng tôi rất vui mừng khi cấp phép công nghệ của mình cho một doanh nghiệp nhỏ đang xây dựng các mối quan hệ chiến lược trong ngành công nghiệp máy bay không người lái. [Chúng tôi] mong được hỗ trợ nỗ lực của họ để thương mại hóa công nghệ của AF.”

Ứng Dụng Tiềm Năng và Tương Lai

Sau khi được phát triển thành công, các robot siêu nhỏ này có thể được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực, bao gồm:

  • Giám sát và trinh sát: Khả năng hoạt động kín đáo như côn trùng thật.

  • Hoạt động theo bầy: Hàng trăm hoặc hàng ngàn robot có thể phối hợp với nhau.

  • Nhận thức tình huống chiến trường: Cung cấp thông tin tình báo theo thời gian thực từ những vị trí khó tiếp cận.

Vì vậy, trong tương lai, khi bạn đang ở ngoài trời và nhìn thấy một con chim hay côn trùng, hãy nhớ rằng: có thể nó cũng đang theo dõi bạn!