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
trien-lam-quoc-te
Tin bài khác
Tương lai tự động hóa của ngành ẩm thực đang đến rất gần

Tương lai tự động hóa của ngành ẩm thực đang đến rất gần

Một bước tiến lớn trong lĩnh vực tự động hóa ẩm thực vừa được triển khai tại nhà hàng Breaking Dawn First Born ở Los Gatos, California. Tại đây, một hệ thống robot tiên tiến mang tên BurgerBots đã bắt đầu lắp ráp bánh mì kẹp thịt chỉ trong 27 giây, đánh dấu một bước ngoặt trong cách ngành dịch vụ ăn uống vận hành.
Đại học Quốc gia Hà Nội tuyển 300 giảng viên, nhà khoa học từ nguồn học sinh, sinh viên

Đại học Quốc gia Hà Nội tuyển 300 giảng viên, nhà khoa học từ nguồn học sinh, sinh viên

ĐHQG Hà Nội vừa phê duyệt chương trình phát triển nguồn giảng viên, nhà khoa học cho nhà trường giai đoạn 2026-2031. Ứng viên tham gia tuyển chọn là học sinh, sinh viên có kết quả học tập xuất sắc, có tài năng và đam mê giảng dạy, nghiên cứu khoa học.
Pin dòng chảy với mật độ dòng điện cao lưu trữ hiệu quả năng lượng mặt trời trên mái nhà

Pin dòng chảy với mật độ dòng điện cao lưu trữ hiệu quả năng lượng mặt trời trên mái nhà

Các nhà khoa học đã phát triển một loại pin dòng chảy có mật độ dòng điện cao, phù hợp để sử dụng trong gia đình. Thiết kế này mở ra cánh cửa tương lai về hệ thống pin không chỉ rẻ mà còn rất an toàn.
Chỉ 11% doanh nghiệp đạt mức sẵn sàng ứng phó sự cố an ninh mạng

Chỉ 11% doanh nghiệp đạt mức sẵn sàng ứng phó sự cố an ninh mạng

Tại Việt Nam, có 52,89% số doanh nghiệp, tổ chức chưa có đầy đủ các giải pháp công nghệ để ứng phó sự cố an ninh mạng, 56,16% chưa đủ nhân sự chuyên trách về an ninh mạng; chỉ có 11% doanh nghiệp, tổ chức đạt mức trưởng thành sẵn sàng ứng phó các sự cố an ninh mạng.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 23/5/2025: Tuổi Sửu dễ gặp rắc rối, Tuổi Ngọ vận khí giảm sút

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 23/5/2025: Tuổi Sửu dễ gặp rắc rối, Tuổi Ngọ vận khí giảm sút

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 23/5/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Ngành công nghiệp bớt

Ngành công nghiệp bớt 'đau đầu' nhờ AI giám sát sự cố

Quản lý sự cố ngừng hoạt động trong công nghiệp tập trung vào việc tối đa hóa thời gian hoạt động, có thể bằng cách ngăn chặn sự gián đoạn hoặc rút ngắn thời gian ngưng hoạt động của chúng. Từ đó, vai trò của Trí tuệ nhân tạo đã nổi lên như một điểm sáng công nghệ có giá trị để đạt được cả hai mục tiêu này.
Thị trường chứng khoán ngày 22/5: Thị trường rung lắc mạnh, cổ phiếu trụ bị chốt lời

Thị trường chứng khoán ngày 22/5: Thị trường rung lắc mạnh, cổ phiếu trụ bị chốt lời

Phiên giao dịch ngày 22/5 chứng kiến diễn biến rung lắc mạnh vào cuối phiên khi VN Index thu hẹp toàn bộ đà tăng trong phiên sáng và quay đầu giảm 9,21 điểm, chốt tại 1.313,84 điểm. VN30 cũng giảm gần 10 điểm, phản ánh rõ áp lực bán gia tăng ở nhóm cổ phiếu trụ. Mặc dù thanh khoản tiếp tục được cải thiện, đạt hơn 26,4 nghìn tỷ đồng, nhưng sắc đỏ chiếm áp đảo với 214 mã giảm, cho thấy tâm lý thị trường đang bước vào giai đoạn thận trọng, đặc biệt tại vùng kháng cự nhạy cảm.
Khi Excel không còn đủ sức, cần tìm giải pháp gì trong chuyển đổi số cho báo cáo

Khi Excel không còn đủ sức, cần tìm giải pháp gì trong chuyển đổi số cho báo cáo

Trong thời đại dữ liệu là “dầu mỏ mới”, nhiều cơ quan nhà nước vẫn đang loay hoay trong việc tổng hợp báo cáo từ hàng trăm file Excel rời rạc. Điều này không chỉ làm chậm trễ quá trình ra quyết định, mà còn tiềm ẩn nguy cơ sai lệch dữ liệu ở quy mô lớn. Giữa bối cảnh đó, nền tảng baocaodong.com phát triển dựa trên hệ thống mã nguồn mở DHIS2 đang được kỳ vọng như một cú hích đột phá cho công cuộc chuyển đổi số trong các lĩnh vực như giáo dục, địa chính.
AT ENERGY - Doanh nghiệp khoa học công nghệ tiên phong trong ngành điện

AT ENERGY - Doanh nghiệp khoa học công nghệ tiên phong trong ngành điện

Trong bối cảnh toàn cầu đang chuyển mình mạnh mẽ, việc ứng dụng công nghệ số hóa và tự động hóa vào các lĩnh vực truyền thống không chỉ là xu thế tất yếu, mà còn là yếu tố sống còn để nâng cao năng lực cạnh tranh và phát triển bền vững. Nắm bắt được điều đó, Công ty Cổ phần Công nghệ năng lượng AT (AT Energy) đã và đang từng bước khẳng định vai trò tiên phong của mình như một doanh nghiệp công nghệ, phát triển các sản phẩm và giải pháp thông minh cho ngành điện - một ngành có vai trò then chốt trong hạ tầng kinh tế quốc gia.
EMR-Bulldozer - bước đột phá trong công nghệ truyền động công nghiệp

EMR-Bulldozer - bước đột phá trong công nghệ truyền động công nghiệp

Động cơ tích hợp IE5 không có đất hiếm 'cắt giảm 40% tổn thất cánh quạt' là một bước đột phá trong công nghệ truyền động công nghiệp, động cơ này đạt hiệu suất tương đương cấp IE5 mà không cần sử dụng vật liệu từ tính gốc đất hiếm - một yếu tố thường gây lo ngại về chi phí và tác động đến môi trường.
siement
Quảng cáo
moxa