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
mca
Tin bài khác
Thị trường chứng khoán ngày 11/12: VN Index mất mốc 1.700, nhịp chỉnh vẫn chưa có điểm dừng

Thị trường chứng khoán ngày 11/12: VN Index mất mốc 1.700, nhịp chỉnh vẫn chưa có điểm dừng

Thị trường khiến nhà đầu tư thêm phần lo lắng khi VN Index mất mốc 1.700 điểm, với thanh khoản chỉ hơn 16 nghìn tỷ đồng. Áp lực bán trên diện rộng và thanh khoản thấp cho thấy dòng tiền đang rút lui khỏi các cổ phiếu dẫn dắt, khiến các nhịp hồi kỹ thuật trở nên mong manh hơn.
ESG trở thành tiêu chuẩn bắt buộc của doanh nghiệp hóa chất - vật liệu Việt Nam

ESG trở thành tiêu chuẩn bắt buộc của doanh nghiệp hóa chất - vật liệu Việt Nam

Hội nghị giới thiệu chuỗi triển lãm quốc tế 2026 cho thấy một bức tranh rõ nét: doanh nghiệp Việt Nam đang bước vào giai đoạn mà minh bạch nguồn gốc, kiểm soát phát thải và tiêu chí bền vững không còn là lựa chọn. Các chuyên gia khẳng định ESG đã trở thành yêu cầu bắt buộc từ thị trường quốc tế, đồng thời là chìa khóa giúp doanh nghiệp cải thiện vận hành và gia tăng lợi thế cạnh tranh dài hạn.
Còn nhiều hạn chế trong công tác truyền thông Nghị quyết của Đảng tại các cơ quan Nhà nước

Còn nhiều hạn chế trong công tác truyền thông Nghị quyết của Đảng tại các cơ quan Nhà nước

TS. Lê Nghiêm - Phó Chủ tịch Hội Truyền thông số Việt Nam chỉ ra điểm nghẽn lớn nhất trong truyền thông chính sách của cơ quan Nhà nước là chưa được chuyên nghiệp. Văn bản chính sách nặng tính kỹ thuật và khó tiếp cận, khoảng cách giữa người làm chính sách và người thụ hưởng vẫn lớn. Cơ quan Nhà nước hầu như không có đội ngũ truyền thông đúng nghĩa.
Nhận định phiên giao dịch ngày 11/12: Nắm giữ danh mục đã mua thăm dò trước đó

Nhận định phiên giao dịch ngày 11/12: Nắm giữ danh mục đã mua thăm dò trước đó

Sau phiên giảm mạnh ngày 10/12 khi VN-Index mất hơn 28 điểm và áp lực bán lan rộng ở nhóm cổ phiếu vốn hóa lớn, giới phân tích cho rằng xu hướng điều chỉnh của thị trường vẫn chưa thực sự được xác lập. Trong bối cảnh thanh khoản suy yếu và khối ngoại tiếp tục bán ròng, khuyến nghị đặt ra cho phiên 11/12 là nhà đầu tư nên tiếp tục nắm giữ các danh mục đã mua thăm dò trước đó, đồng thời chờ nhịp rung lắc về vùng hỗ trợ để cân nhắc mở vị thế mới.
AI công nghiệp: Động lực mới của chuyển đổi số trong sản xuất hiện đại

AI công nghiệp: Động lực mới của chuyển đổi số trong sản xuất hiện đại

Trong giai đoạn chuyển đổi mạnh mẽ của ngành công nghiệp toàn cầu, chuyển đổi số đã trở thành một nhiệm vụ mang tính sống còn đối với các doanh nghiệp sản xuất. Tuy nhiên, dù nhận thức được tầm quan trọng, không ít công ty vẫn loay hoay trước các rào cản về hạ tầng dữ liệu, khả năng tích hợp hệ thống và năng lực của lực lượng lao động. Khi các doanh nghiệp phải đối mặt với áp lực tối ưu chi phí, tăng năng suất và đảm bảo chất lượng, một công nghệ đang nổi lên như chất xúc tác quan trọng của sự thay đổi: trí tuệ nhân tạo công nghiệp (Industrial AI).
Luật Báo chí (sửa đổi): Bước tiến lớn trong quản lý và phát triển báo chí hiện đại

Luật Báo chí (sửa đổi): Bước tiến lớn trong quản lý và phát triển báo chí hiện đại

Sáng 10/12/2025, Quốc hội đã thông qua Luật Báo chí (sửa đổi) với 437/440 đại biểu tán thành (tương đương 92,39%). Luật gồm 4 chương, 51 điều, sẽ có hiệu lực từ ngày 1/7/2026, làm rõ cấu trúc hệ thống báo chí, bổ sung chính sách phát triển và điều chỉnh toàn diện hoạt động báo chí trong bối cảnh truyền thông số và công nghệ mới.
Đột phá thể chế để đưa KHCN thành động lực tăng trưởng mới

Đột phá thể chế để đưa KHCN thành động lực tăng trưởng mới

Trong bối cảnh công nghệ toàn cầu biến đổi nhanh chóng, Việt Nam đứng trước yêu cầu cấp bách phải hoàn thiện thể chế để tạo nền tảng tăng trưởng mới. Khoa học công nghệ (KHCN), đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số đang trở thành những trụ cột then chốt giúp nâng cao năng lực cạnh tranh quốc gia và thúc đẩy mô hình phát triển dựa trên tri thức, dữ liệu và công nghệ.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 11/12/2025: Tuổi Hợi cực kỳ đào hoa, tuổi Ngọ nhiều công việc khó

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 11/12/2025: Tuổi Hợi cực kỳ đào hoa, tuổi Ngọ nhiều công việc khó

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 11/12/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Quốc hội dự kiến thông qua 5 đạo luật tạo khung pháp lý cho AI, chuyển đổi số, công nghệ cao

Quốc hội dự kiến thông qua 5 đạo luật tạo khung pháp lý cho AI, chuyển đổi số, công nghệ cao

Việc Quốc hội chuẩn bị thông qua đồng thời 5 dự án luật trụ cột về chuyển đổi số, trí tuệ nhân tạo (AI), công nghệ cao, chuyển giao công nghệ và sở hữu trí tuệ, nối tiếp 5 luật đã được thông qua trước đó cho thấy quyết tâm chính trị rất cao trong việc “đi trước một bước về thể chế”, tạo nền tảng pháp lý mới cho phát triển khoa học công nghệ, đổi mới sáng tạo.
Thị trường chứng khoán ngày 10/12: Cổ phiếu họ Vin “đạp” chỉ số, VN Index mất gần 30 điểm

Thị trường chứng khoán ngày 10/12: Cổ phiếu họ Vin “đạp” chỉ số, VN Index mất gần 30 điểm

Thị trường tiếp tục gây áp lực lên nhà đầu tư khi VN Index hình thành cây nến đỏ dài, mất gần 30 điểm. Trong đó, cổ phiếu họ Vin đồng loạt lao dốc, với VIC và VPL giảm sàn là nguyên nhân chủ yếu khiến chỉ số giảm sâu.
song-gia-tri