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
mca
Tin bài khác
Tin tức ngân hàng nổi bật tuần qua: Techcombank khẳng định vị thế thương hiệu Việt

Tin tức ngân hàng nổi bật tuần qua: Techcombank khẳng định vị thế thương hiệu Việt

Tuần qua, nhiều ngân hàng đã có những động thái quan trọng nhằm mở rộng dịch vụ và thu hút khách hàng với hàng loạt diễn biến đáng chú ý liên quan đến hoạt động kinh doanh, chiến lược nhân sự như: Vietcombank đạt hơn 33.000 tỷ lợi nhuận, HDBank kỳ vọng vượt kế hoạch lợi nhuận 2025, Techcombank khẳng định vị thế thương hiệu Việt...
Tăng tốc hiệu quả với AI trong sản xuất

Tăng tốc hiệu quả với AI trong sản xuất

Từ cuối năm 2022, trí tuệ nhân tạo (AI) đã trở thành chủ đề nóng trong mọi chiến lược chuyển đổi số. Hầu hết các nhà lãnh đạo doanh nghiệp đều coi AI là chìa khóa của tăng trưởng, nhưng trong thực tế sản xuất, lời hứa đó vẫn chưa chuyển hóa thành kết quả cụ thể.
Thị trường chứng khoán ngày 14/11: VN-Index tăng nhẹ, thanh khoản suy giảm

Thị trường chứng khoán ngày 14/11: VN-Index tăng nhẹ, thanh khoản suy giảm

Thị trường chứng khoán phiên 14/11 duy trì đà tăng nhẹ khi lực cung được tiết giảm, dù thanh khoản trên HoSE tiếp tục suy yếu. Giá trị khớp lệnh chỉ còn 18.158 tỷ đồng, giảm hơn 8% so với phiên trước (không tính thỏa thuận).
40 tác phẩm được trao Giải thưởng Báo chí tuyên truyền sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả năm 2025

40 tác phẩm được trao Giải thưởng Báo chí tuyên truyền sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả năm 2025

Chiều ngày 14/11, tại Hà Nội, Bộ Công Thương phối hợp với Hội Nhà báo Việt Nam tổ chức Lễ trao “Giải thưởng Báo chí tuyên truyền về sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả năm 2025”.
Nhận định phiên giao dịch ngày 14/11: Ưu tiên chiến lược đầu tư ngắn hạn

Nhận định phiên giao dịch ngày 14/11: Ưu tiên chiến lược đầu tư ngắn hạn

Phiên giao dịch 13/11, VN-Index giảm nhẹ 0,42 điểm xuống 1.631,44 điểm, phản ánh tâm lý thận trọng của nhà đầu tư. Giới phân tích khuyến nghị ưu tiên chiến lược đầu tư ngắn hạn, tập trung chọn lọc cổ phiếu có nền giá vững và giải ngân thận trọng tại các nhịp rung lắc.
Tự động hóa quy trình thế hệ mới: Linh hoạt, tiêu chuẩn hóa và dựa trên dữ liệu

Tự động hóa quy trình thế hệ mới: Linh hoạt, tiêu chuẩn hóa và dựa trên dữ liệu

Trong hơn bốn thập kỷ qua, các hệ thống điều khiển phân tán (DCS) đã đóng vai trò xương sống của ngành sản xuất toàn cầu, giúp doanh nghiệp duy trì hiệu quả và an toàn trong vận hành. Tuy nhiên, cùng với sự bùng nổ của điện toán đám mây, Internet vạn vật công nghiệp (IIoT) và trí tuệ nhân tạo (AI), thế hệ hệ thống điều khiển mới đang định hình lại tương lai của tự động hóa quy trình: linh hoạt hơn, mở hơn và thông minh hơn.
OneXFly Apex - máy chơi game cầm tay tản nhiệt nước, hiệu năng "đỉnh" với chip AMD Ryzen AI Max

OneXFly Apex - máy chơi game cầm tay tản nhiệt nước, hiệu năng "đỉnh" với chip AMD Ryzen AI Max

Một “quái thú” mới vừa gia nhập thế giới máy chơi game cầm tay: OneXFly Apex. Trang bị chip AMD Ryzen AI Max, RAM lên tới 128GB, tản nhiệt chất lỏng, và pin 85Wh, thiết bị này hứa hẹn chinh phục cả những tựa game nặng nhất trên nền Windows.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 14/11/2025: Tuổi Tý không nên mạo hiểm, Tuổi Tỵ vận may tài lộc ghé thăm

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 14/11/2025: Tuổi Tý không nên mạo hiểm, Tuổi Tỵ vận may tài lộc ghé thăm

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 14/11/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Thị trường chứng khoán ngày 13/11: Thị trường thận trọng trước vùng kháng cự, nhóm dầu khí và hóa chất bứt phá

Thị trường chứng khoán ngày 13/11: Thị trường thận trọng trước vùng kháng cự, nhóm dầu khí và hóa chất bứt phá

Phiên 13/11 chứng kiến sự thận trọng trên sàn HoSE khi áp sát vùng kháng cự ngắn hạn. VN Index tạo cây nến Doji nhỏ – dấu hiệu cho thấy thị trường đang “nghỉ lấy sức” sau chuỗi phục hồi tích cực. Trong bối cảnh đó, dòng tiền bất ngờ tìm đến nhóm dầu khí và hóa chất giúp nhiều mã bứt phá.
Số hóa ngành máy công cụ để thúc đẩy phát triển nền công nghiệp 4.0 ở Việt Nam

Số hóa ngành máy công cụ để thúc đẩy phát triển nền công nghiệp 4.0 ở Việt Nam

Chiều 12/11, trong khuôn khổ Triển lãm Máy công cụ Quốc tế CMES Vietnam 2025 diễn ra tại Trung tâm Triển lãm VEC, Hội Tự động hóa Việt Nam (VAA), Hiệp hội Doanh nghiệp cơ khí Việt Nam (VAMI), Hiệp hội Doanh nghiệp đầu tư nước ngoài (VAFIE) và CAMEL Events phối hợp tổ chức Diễn đàn cấp cao về đổi mới số hóa và trí tuệ nhân tạo trong máy công cụ - “Tập trung vào công nghiệp 4.0 tại Việt Nam”.
song-gia-tri