Trung Quốc phát triển robot côn trùng nhanh nhẹn hơn gián

Robot BHMbot chỉ dài 2 cm, có tiềm năng ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như tìm kiếm cứu nạn hay kiểm tra cấu trúc thiết bị cơ khí.

Giáo sư Yan Xiaojun cùng đồng nghiệp tại Đại học Hàng không Vũ trụ Bắc Kinh chế tạo robot côn trùng dài 2 cm, nặng chưa đầy 2 gram, lớn tương đương hai chiếc móng tay, China Daily hôm 2/12 đưa tin. Nghiên cứu mới công bố trên tạp chí Science Advances.

Robot côn trùng dài 2 cm, nặng dưới 2 gram và có phần nhô ra theo chiều thẳng đứng có kích thước bằng hai chiếc đinh. (Ảnh: Đại học Hàng không Vũ trụ Bắc Kinh).

Việc thu nhỏ robot xuống bằng kích thước côn trùng khó hơn là chế tạo robot lớn, vì robot kích thước như con ong không thể trang bị động cơ truyền thống. Do đó, việc tìm kiếm hệ thống năng lượng nhỏ gọn từ lâu đã là thách thức với giới nghiên cứu toàn cầu.

"Ngắt kết nối với nguồn năng lượng bên ngoài đồng nghĩa phải tích hợp pin và bảng mạch vào robot. Tuy nhiên, tải trọng tăng thêm sẽ khiến robot không thể di chuyển", Liu Zhiwei, phó giáo sư tại Đại học Hàng không Vũ trụ Bắc Kinh, cho biết.

Năm 2009, Yan phát hiện một hiện tượng thú vị: vượt quá một ngưỡng nhất định, điện áp dòng điện một chiều gây ra các rung động liên tục, một hiện tượng thường gắn liền với dòng điện xoay chiều. Điều này gợi ý về một ứng dụng tiềm năng, ví dụ như làm cánh cho drone nhỏ.

Đến năm 2017, Yan mới bắt tay vào thiết kế một robot côn trùng có khả năng di chuyển mà không cần nguồn năng lượng bên ngoài. Trong 3 năm tiếp theo, nhóm của ông thử nghiệm hàng chục thiết kế và tinh chỉnh các thông số, nhưng robot vẫn không thể di chuyển.

Để xử lý, Yan nghiên cứu các bước di chuyển của bọ cánh cứng, châu chấu, ngựa hoang và thỏ. Cuối cùng, những bước nhảy và chạy của báo hoa mai đã truyền cảm hứng và nhóm nghiên cứu thiết kế robot côn trùng mô phỏng sinh học BHMbot. Robot này chạy nhanh hơn gián, đồng thời xoay mình tốt hơn. Nó thậm chí có thể đi lùi và thực hiện những đường chạy phức tạp dưới sự điều khiển không dây.

Trong thử nghiệm, BHMbot có thể luồn lách qua không gian hẹp, đến các vị trí cụ thể để thực hiện nhiệm vụ. Thông qua microphone MEMS, nó có thể thu thập tín hiệu âm thanh SOS của loa Bluetooth bị chôn dưới gạch đá, dữ liệu âm thanh sau đó được truyền đến máy tính và chuyển đổi thành âm thanh thực, Liu cho biết. Trang bị camera siêu nhỏ, robot cũng giúp chụp ảnh bên trong các động cơ hàng không.

Theo Yan, loại robot tí hon này có tiềm năng ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như tìm kiếm cứu nạn hay kiểm tra cấu trúc thiết bị cơ khí. Chúng cũng sẽ được cải tiến hơn nữa trong tương lai. "Mục tiêu cuối cùng của chúng tôi là phát triển drone siêu nhỏ vỗ cánh bay như ong", Yan bổ sung.