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
Liên hiệp hội và các cơ quan báo chí trong hệ thống luôn đồng hành bền chặt dù bối cảnh có thay đổi

Liên hiệp hội và các cơ quan báo chí trong hệ thống luôn đồng hành bền chặt dù bối cảnh có thay đổi

Ngày 27/11, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Liên hiệp hội Việt Nam) tổ chức Hội thảo “Vai trò của báo chí trong việc xây dựng và phát triển Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam”.
Thị trường các-bon rừng sau COP30: Xu hướng toàn cầu và định hướng của Việt Nam

Thị trường các-bon rừng sau COP30: Xu hướng toàn cầu và định hướng của Việt Nam

Tại tọa đàm quốc tế về thị trường các-bon diễn ra ngày 26/11, các chuyên gia đánh giá thị trường các-bon rừng đang có những chuyển dịch mạnh sau COP30, với nhu cầu và tiêu chuẩn chất lượng đều tăng cao. Việt Nam hiện đẩy nhanh xây dựng khung pháp lý và điều kiện kỹ thuật để chủ động tham gia thị trường trong nước và toàn cầu.
Kinh nghiệm và lợi ích nhận được của một số doanh nghiệp Việt trong hành trình thực hiện ESG và CBAM

Kinh nghiệm và lợi ích nhận được của một số doanh nghiệp Việt trong hành trình thực hiện ESG và CBAM

Việc cam kết và thực thi ESG ở các doanh nghiệp Việt Nam tuy còn chưa đồng đều, nhưng hầu hết các doanh nghiệp đều hiểu ESG là điều cần làm và phải làm. Nếu muốn phát triển, hội nhập và có lợi nhuận dài hạn thì việc thực hiện ESG càng phải cấp thiết, đồng bộ, nghiêm ngặt, song song với các chiến lược phát triển, sản xuất, đầu tư công nghệ, mở rộng thị trường của doanh nghiệp.
Nhận định phiên giao dịch ngày 27/11: Có thể giải ngân từng phần tại các nhịp điều chỉnh

Nhận định phiên giao dịch ngày 27/11: Có thể giải ngân từng phần tại các nhịp điều chỉnh

Thị trường chứng khoán vừa ghi nhận phiên hồi phục mạnh với sắc xanh lan tỏa và dòng tiền quay trở lại tích cực, song các chuyên gia cho rằng VN-Index nhiều khả năng tiếp tục rung lắc quanh vùng kháng cự gần. Trong bối cảnh đó, nhà đầu tư được khuyến nghị có thể giải ngân từng phần khi thị trường xuất hiện các nhịp điều chỉnh, ưu tiên những cổ phiếu có nền tảng tốt và hưởng lợi từ chính sách vĩ mô.
Nvidia ra mắt nền tảng "Vật lý AI": Tăng tốc độ thiết kế xe hơi và máy bay lên 500 lần

Nvidia ra mắt nền tảng "Vật lý AI": Tăng tốc độ thiết kế xe hơi và máy bay lên 500 lần

Nvidia vừa công bố một bước nhảy vọt trong công nghệ mô phỏng, cho phép các kỹ sư hàng không và ô tô hoàn thành những tác vụ phức tạp với tốc độ nhanh gấp 500 lần. Công nghệ này hứa hẹn sẽ thay đổi hoàn toàn cách chúng ta thiết kế mọi thứ, từ tàu vũ trụ đến những chiếc xe hơi thế hệ mới.
Nhà báo kỷ nguyên số phải trang bị các kỹ năng công nghệ để thích ứng với báo chí đa nền tảng

Nhà báo kỷ nguyên số phải trang bị các kỹ năng công nghệ để thích ứng với báo chí đa nền tảng

Cục Báo chí - Bộ Văn hóa Thể thao và Du lịch phối hợp với Trung tâm Đào tạo Bưu chính Viễn thông - Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông vừa tổ chức thành công Lớp tập huấn Mô hình chuyển đổi số báo chí hiệu quả. Sự kiện diễn ra trong hai ngày 24-25/11, dành cho các cơ quan báo chí trên cả nước theo hai hình thức trực tiếp (tại điểm cầu chính Hội trường Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông) và trên 200 điểm cầu trực tuyến, thu hút hơn 2.000 học viên tham dự.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 27/11/2025: Tuổi Thân kiếm được một khoản tiền, tuổi Tý dễ vướng phải tranh cãi

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 27/11/2025: Tuổi Thân kiếm được một khoản tiền, tuổi Tý dễ vướng phải tranh cãi

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 27/11/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Thị trường chứng khoán ngày 26/11: VN Index dễ dàng vượt cản MA50 với lực kéo lan tỏa trên diện rộng

Thị trường chứng khoán ngày 26/11: VN Index dễ dàng vượt cản MA50 với lực kéo lan tỏa trên diện rộng

Lực cầu cuối phiên đã kéo VN Index tăng 20 điểm và vượt kháng cự MA50 sau hai lần thất bại. Với việc dòng tiền hoạt động tích cực và khối ngoại mua ròng trở lại, thị trường cho thấy tín hiệu phục hồi rõ rệt hơn.
Siemens Caring Hands quyên góp 30.000 EUR hỗ trợ khắc phục hậu quả lũ lụt và sạt lở đất tại Việt Nam

Siemens Caring Hands quyên góp 30.000 EUR hỗ trợ khắc phục hậu quả lũ lụt và sạt lở đất tại Việt Nam

Tổ chức từ thiện Siemens Caring Hands đã trao tặng 30.000 EUR cho Hội Chữ thập đỏ Việt Nam nhằm hỗ trợ công tác cứu trợ khẩn cấp sau đợt lũ lụt và sạt lở đất nghiêm trọng xảy ra tại nhiều khu vực trên cả nước.
Các Giám đốc an ninh thông tin dự đoán gì về năm 2026?

Các Giám đốc an ninh thông tin dự đoán gì về năm 2026?

Trong nỗ lực phát triển nền tảng CISO Collective, Fortinet đã hoàn thành Bản dự báo CISO thường niên đầu tiên, bắt đầu từ năm 2026, trong đó Fortinet đã đưa ra dự đoán các CISO sẽ phải giải quyết trong năm 2026 và những năm tiếp theo.
song-gia-tri