acecook

Cách thức phát hiện mùi của tằm bướm có thể cải thiện công nghệ robot

Kỹ thuật robot
23/10/2024 14:59
Các nhà nghiên cứu từ Nhật Bản khám phá cách loài tằm bướm thuần hóa, không bay được (Bombyx mori), một mô hình côn trùng nổi bật trong nghiên cứu về khứu giác, sử dụng việc vỗ cánh để điều chỉnh luồng khí, giúp tăng cường khả năng phát hiện pheromone từ xa.
aa

Những phát hiện này làm sáng tỏ cách loài bướm dẫn pheromone (chất được tiết ra từ cơ thể như tín hiệu hóa học giữa các cá thể cùng loài) đến các cảm biến mùi trên râu, đồng thời gợi ý các ứng dụng tiềm năng trong việc thiết kế hệ thống robot tiên tiến nhằm định vị nguồn phát ra mùi.

Điều này có thể truyền cảm hứng cho những đổi mới trong thiết kế máy bay không người lái và cung cấp các hướng dẫn thiết kế cho robot trong việc định vị các nguồn mùi.

Tằm bướm (Bombyx mori) là một loài côn trùng đã mất khả năng bay do thuần hóa. Con đực sử dụng râu để phát hiện pheromone do con cái tiết ra và phản ứng rất nhạy bén và đã được sử dụng làm mô hình côn trùng để nghiên cứu về cách định vị nguồn mùi.

Côn trùng bay vỗ cánh khi chúng bay và tằm bướm cũng được biết đến với hành động vỗ cánh (được gọi là fanning) khi chúng phát hiện pheromone, mặc dù chúng không bay.

Cách thức phát hiện mùi của tằm bướm có thể cải thiện công nghệ robot

Khi các phân tử pheromone di chuyển trong không gian, luồng khí tạo ra từ việc vỗ cánh chắc chắn có tác động mạnh đến việc phát hiện mùi. Tuy nhiên, tác động cụ thể của hành động vỗ cánh này vẫn chưa được biết một cách định lượng.

Để giải quyết câu hỏi này, một nhóm các nhà khoa học do Tiến sĩ Toshiyuki Nakata từ Trường Kỹ thuật, Đại học Chiba dẫn đầu, đã nghiên cứu cách B. mori phát hiện pheromone.

Tiến sĩ Nakata giải thích về lý do thực hiện nghiên cứu này: “Chúng tôi hiểu rằng tằm bướm phát hiện pheromone bằng cách vỗ cánh để tạo ra các luồng khí xung quanh chúng. Tuy nhiên, tác động chính xác của việc vỗ cánh lên khả năng định vị nguồn mùi của bướm vẫn chưa rõ ràng.”

Nhóm nghiên cứu bao gồm đồng tác giả đầu tiên Daigo Terutsuki từ Khoa Khoa học và Công nghệ Dệt may, Đại học Shinshu; Chihiro Fukui từ Trường Khoa học & Kỹ thuật, Đại học Chiba; Ryohei Kanzaki từ Trung tâm Nghiên cứu Khoa học và Công nghệ Tiên tiến, Đại học Tokyo; và Hao Liu từ Trường Kỹ thuật, Đại học Chiba.

Nghiên cứu của họ về: Thể tích lấy mẫu khứu giác để thu nhận pheromone bằng cách vỗ cánh của tằm bướm. Đây là một nghiên cứu dựa trên mô phỏng, được xuất bản trong Tập 14 của Scientific Reports, sử dụng kỹ thuật đo hình ảnh tốc độ cao – một kỹ thuật sử dụng các máy quay tốc độ cao để ghi lại và tái tạo chuyển động và hình học của các đối tượng – để phân tích tính toán các hệ quả khí động học của chuyển động cánh của B. mori.

Các nhà nghiên cứu đã ghi lại chi tiết các chuyển động cánh khi vỗ và xây dựng một mô hình tính toán chi tiết về côn trùng và luồng không khí xung quanh.

Sử dụng dữ liệu mô phỏng, họ đã tính toán chuyển động của các hạt giống như phân tử pheromone xung quanh tằm bướm đang vỗ cánh.

Một trong những phát hiện quan trọng của nghiên cứu là B. mori chỉ lấy mẫu pheromone có chọn lọc từ phía trước. Con bướm quét không gian bằng cách xoay cơ thể trong khi vỗ cánh để tìm nguồn phát ra pheromone.

Việc lấy mẫu pheromone theo hướng này đặc biệt hữu ích khi tìm kiếm nguồn mùi, vì bướm có thể xác định hướng của luồng mùi ngay khi phát hiện pheromone.

Không cần nói, các tác động của nghiên cứu này vượt xa nghiên cứu về côn trùng. Những hiểu biết thu được từ cách B. mori điều khiển luồng không khí có thể dẫn đến những tiến bộ trong công nghệ định vị nguồn mùi của robot.

Một nhóm do Tiến sĩ Daigo Terutsuki dẫn đầu đang phát triển máy bay không người lái được trang bị râu côn trùng để phát hiện mùi, với các ứng dụng tiềm năng như tìm kiếm người trong các tình huống khẩn cấp.

Tiến sĩ Nakata cho biết: “Những phát hiện từ nghiên cứu này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc tạo ra luồng không khí có hướng khi tìm kiếm nguồn mùi bằng robot bay.

"Điều này đòi hỏi phải điều chỉnh cẩn thận hướng của máy bay không người lái và cấu hình của cánh quạt và cảm biến mùi để tối ưu hóa khả năng phát hiện."

Hơn nữa, nghiên cứu này nhấn mạnh nhu cầu nghiên cứu tương lai cần xem xét các yếu tố môi trường như sự nhiễu loạn của luồng không khí và cấu trúc của râu, những yếu tố cũng ảnh hưởng đến việc phát hiện mùi.

Tiến sĩ Nakata cho biết: Hiện tại, robot chủ yếu dựa vào cảm biến thị giác và thính giác để điều hướng. Tuy nhiên, như những gì đã được chứng minh qua các chú chó cứu hộ, việc sử dụng khứu giác có thể rất hiệu quả trong việc tìm kiếm người.

Mặc dù việc áp dụng khứu giác trong robot vẫn còn ở giai đoạn đầu, nhưng nghiên cứu này có thể giúp phát triển những robot tìm kiếm nguồn mùi hiệu quả trong các tình huống thảm họa.

Tóm lại, nghiên cứu này không chỉ nâng cao hiểu biết của chúng ta về chiến lược phát hiện mùi của côn trùng mà còn cung cấp các nguyên tắc thiết kế quý giá cho thế hệ robot bay phát hiện mùi trong tương lai.

Minh Thành (Theo Robotics & Automation News)

tudonghoangaynay.vn
Bài liên quan
chao-mung-ngay-bao-chi
Tin bài khác
BIDV đứng đầu ngành ngân hàng Việt Nam trong Danh sách Fortune Southeast 500

BIDV đứng đầu ngành ngân hàng Việt Nam trong Danh sách Fortune Southeast 500

Tạp chí danh tiếng Fortune (Mỹ) vừa công bố bảng xếp hạng 500 doanh nghiệp lớn nhất Đông Nam Á năm 2025 (Fortune Southeast Asia 500), trong đó Ngân hàng TMCP Đầu tư và Phát triển Việt Nam (BIDV) được xếp ở vị trí thứ 43, là ngân hàng có thứ hạng cao nhất toàn ngành Ngân hàng Việt Nam, đồng thời là doanh nghiệp Việt Nam dẫn đầu về quy mô tổng tài sản.
13 năm liền được chọn mua nhiều nhất: Thương hiệu Vinamilk có gì đặc biệt?

13 năm liền được chọn mua nhiều nhất: Thương hiệu Vinamilk có gì đặc biệt?

Khi sự trung thành của người tiêu dùng ngày càng trở nên “xa xỉ”, thì vị trí được chọn mua trong giỏ hàng thực sự là “chiếc cúp” quý giá nhất mà mọi thương hiệu mong muốn. 13 năm qua, theo báo cáo từ Kantar Việt Nam, Vinamilk là cái tên dẫn đầu nhiều danh sách được chọn mua nhiều nhất ngành sữa và FMCG. Họ đã làm điều đó như thế nào?
Cơ hội nào cho báo in giữa thời báo chí số?

Cơ hội nào cho báo in giữa thời báo chí số?

Trong thời đại bùng nổ thông tin và sự phát triển mạnh mẽ của báo chí điện tử, phương tiện đọc báo in dường như đang dần rút lui khỏi thói quen tiếp nhận tin tức của phần lớn công chúng. Dẫu vậy, báo in vẫn chưa hoàn toàn biến mất ở một số lĩnh vực và nhóm độc giả.
Nhận định phiên giao dịch ngày 19/6: Thị trường cần sự đồng thuận để vượt cản

Nhận định phiên giao dịch ngày 19/6: Thị trường cần sự đồng thuận để vượt cản

Phiên giao dịch ngày 18/6 khép lại với VN Index giảm nhẹ và sự phân hóa rõ nét giữa nhóm cổ phiếu vốn hóa lớn và nhóm đầu cơ. Với việc chỉ số đang tiếp cận vùng kháng cự 1.350 – 1.360 điểm, thị trường cần một phiên xác nhận cả về điểm số và dòng tiền để vượt cản.
Bứt phá 14 bậc trong top 100 công ty lớn nhất Đông Nam Á, Hoà Phát khẳng định vị thế "vua thép"

Bứt phá 14 bậc trong top 100 công ty lớn nhất Đông Nam Á, Hoà Phát khẳng định vị thế "vua thép"

Fortune vừa công bố Bảng xếp hạng 500 doanh nghiệp Đông Nam Á năm 2025 (The 2025 Southeast Asia 500). Đây là năm thứ hai liên tiếp Tập đoàn Hòa Phát của Việt Nam có mặt trong danh sách này.
Ra mắt sách “Những bài viết về văn hóa, báo chí của Bác Hồ trên Báo Nhân Dân”

Ra mắt sách “Những bài viết về văn hóa, báo chí của Bác Hồ trên Báo Nhân Dân”

Sáng 18/6, Báo Nhân Dân ra mắt sách “Những bài viết về văn hóa, báo chí của Bác Hồ trên Báo Nhân Dân” và giới thiệu những ấn phẩm đặc biệt của báo.
Thị trường chứng khoán 18/6: Thị trường phân hóa, cổ phiếu trụ giữ nhịp chỉ số

Thị trường chứng khoán 18/6: Thị trường phân hóa, cổ phiếu trụ giữ nhịp chỉ số

Thị trường không tạo đột phá về điểm số, nhưng lại mang đến một tín hiệu rõ ràng: dòng tiền tìm đến cổ phiếu trụ. Các nhóm ngành cơ bản như ngân hàng, thép – vốn có nền tảng tốt và triển vọng tăng trưởng thực chất – đang nhận được sự quan tâm trở lại. Trong khi đó, các nhóm đầu cơ buộc phải điều chỉnh để “xả nhiệt” sau chuỗi tăng mạnh.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 19/6/2025: Tuổi Mùi có trục trặc, tuổi Tý được thăng chức

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 19/6/2025: Tuổi Mùi có trục trặc, tuổi Tý được thăng chức

Những bí ẩn của khoa học đời sống là "món ăn" tinh thần không thể thiếu trong cuộc sống của con người. Tử vi vòng quay công nghệ xem tử vi 12 con giáp ngày 19/6/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Giải pháp logistics cho doanh nghiệp Việt Nam trước chính sách thuế quan mới của Hoa Kỳ

Giải pháp logistics cho doanh nghiệp Việt Nam trước chính sách thuế quan mới của Hoa Kỳ

Năm 2025, một loạt các biện pháp thuế quan mới tại Hoa Kỳ đã được triển khai nhanh chóng, khởi đầu bằng việc công bố mức thuế 10% theo Đạo luật Quyền hạn Kinh tế khẩn cấp Quốc tế (IEEPA) vào ngày 1/2/2025, áp dụng cho Trung Quốc, Canada và Mexico.
THPT Chuyên Sư phạm, ngôi trường của những giấc mơ lớn

THPT Chuyên Sư phạm, ngôi trường của những giấc mơ lớn

Từ hơn nửa thế kỷ trước, giữa những năm tháng đất nước còn chìm trong khói lửa chiến tranh, lớp Toán đặc biệt đầu tiên của Đại học Sư phạm Hà Nội ra đời như một mầm xanh hy vọng của giáo dục Việt Nam. Trải qua nhiều giai đoạn phát triển, từ một lớp chuyên Toán sơ khai, Trường THPT Chuyên Sư phạm Hà Nội (thuộc Đại học Sư phạm Hà Nội) nay đã trở thành một trong những cơ sở đào tạo trung học phổ thông danh tiếng nhất cả nước.
siement
Quảng cáo
moxa