Ruồi robot bay thử thành công

Tạp chí Science News bản online mới đây đưa tin một nhóm nhà khoa học Mỹ đã bước đầu chế tạo thành công loại robot có cánh tự bay như ruồi. Đôi cánh của loại robot côn trùng này có thể đập với tốc độ 120 lần/giây, tương đương tốc độ đập cánh của ruồi.

Quan sát loài ruồi, ta thấy chúng có khả năng dễ dàng nhanh chóng đổi hướng bay để tránh tai họa (như khi ta đập vỉ ruồi vào chúng), và có thể đậu yên ổn trên một vật đang bị gió cuốn đi – các đặc tính này không thấy ở các loài sinh vật có cánh khác. Nghiên cứu cho thấy, một biến đổi nhỏ khi cánh côn trùng chuyển động có thể tạo ra lực quay giúp côn trùng nhanh chóng đổi hướng bay. Các đặc điểm nói trên đã thu hút sự chú ý của giới khoa học, và họ đã bắt đầu nghiên cứu chế tạo loại robot bắt chước cách bay của côn trùng từ nhiều năm nay.

Theo nguyên lý cơ học bay, lực cản và lực ma sát có ảnh hưởng rất lớn đối với các vật thể nhỏ. Vì thế rất nhiều chi tiết của các loại robot cỡ lớn, như bánh răng và ròng rọc đều không thích hợp với các dụng cụ bay cỡ nhỏ. Robert Wood ở Đại học Harvard cùng các cộng sự đã nghiên cứu chế tạo các chi tiết có thể nâng cao tính năng các bộ phận chính của ruồi robot. Họ ứng dụng vật liệu gốm có tính năng áp điện (piezoelectric) để làm cơ bắp cánh bay, là loại vật liệu có thể co dãn tùy thuộc vào sự biến đổi điện trường. Họ cấy hai cơ bắp cánh bay vào thân robot làm bằng sợi carbon. Điện trường biến đổi làm cho cơ bắp cánh áp điện co dãn khiến bộ cánh đập lên đập xuống hệt như cánh côn trùng. Bằng cách biến đổi cường độ và tần số điện trường, họ làm cho cánh robot đập với cường độ và tần số khác nhau.

Sau 10 năm nghiên cứu thí nghiệm, Wood và cộng sự đã thành công trong việc làm cho robot côn trùng bay được. Họ đã làm ra một số mẫu robot côn trùng, trong đó loại tốt nhất có bộ cánh có thể đập 120 lần/giây, gần bằng tốc độ đập cánh của ruồi. Robot này tiêu hao năng lượng khoảng 19 mW, tương đương năng lượng mà loại côn trùng cùng kích cỡ như vậy cần dùng khi bay. Trước khi robot rơi xuống, nó có thể bay liệng, bay tiến, bay lùi, hoặc dừng khoảng hơn 20 giây trong không trung.

Mặt chưa đạt của các robot côn trùng là chúng chưa được lắp các thiết bị động lực kèm, các bộ truyền cảm và bộ điều khiển. Bộ cánh robot chưa tinh vi phức tạp như cánh côn trùng.

Dickinson cho rằng công trình nghiên cứu nói trên “là một tiến bộ làm kích động lòng người” nhưng để chế tạo được loại robot bay tự chủ đích thực, hãy còn một chặng đường dài phía trước.

NHH  dịch theo sciencenews.org

Tìm địa điểm Trường
Gọi trực tiếp
Chat Facebook
Chat Zalo

[flipbook id="1"]