Lấy cảm hứng từ hình dáng bé nhỏ của các loài côn trùng thụ phấn tự nhiên, nhóm nghiên cứu Mỹ đã cải tiến thiết kế của robot “côn trùng” nhằm tăng hiệu suất bay, tính linh hoạt và tính bền. Theo nghiên cứu công bố trên tạp chí Science Robotics, những robot mới có thể lơ lửng trên không trong khoảng 1.000 giây (gần 17 phút), vượt xa các phiên bản trước đây hơn 100 lần.
Ngoài ra, phiên bản mới của robot “côn trùng” chỉ sử dụng 4 cánh thay vì 8 cánh như trước, giúp giảm nhiễu loạn không khí giữa các cánh và tăng lực nâng, đồng thời tạo thêm không gian để lắp đặt pin hoặc cảm biến nhỏ, cho phép robot bay tự do bên ngoài phòng thí nghiệm. Hệ thống truyền động được thiết kế giúp kết nối các cánh với bộ cơ nhân tạo, tạo lực cơ học thông qua chuyển động nén và giãn.
Robot “côn trùng” – Giải pháp thụ phấn tự động trong tương lai. Ảnh: Youtube
Việc giảm thiểu áp lực cơ học và cải thiện độ chính xác trong truyền động đã giúp robot đạt tốc độ trung bình 35 cm/giây – tốc độ nhanh nhất từng được ghi nhận trong lĩnh vực này. Robot này nhẹ hơn cả một chiếc kẹp giấy, có khả năng bay nhanh và thực hiện các động tác phức tạp như nhào lộn kép trên không. Đặc biệt, thiết kế cải tiến giúp giảm áp lực cơ học lên cánh nhân tạo, tăng độ bền và kéo dài tuổi thọ.
Ông Suhan Kim – thành viên nhóm nghiên cứu cho biết: “Loại robot này sẽ mở ra một hướng sử dụng rất mới. Ví dụ, chúng ta có thể nghĩ đến tự thụ phấn nhân tạo. Robot của chúng ta trông giống như một loài côn trùng và nó thực sự nhẹ và nhỏ, nếu bạn có thể điều khiển robot một cách thực sự chính xác, chúng ta có thể làm được điều đó trên hoa hoặc lá, điều này thực sự đòi hỏi những tương tác rất tinh tế. Cách tiếp cận của chúng tôi là bắt đầu từ việc xây dựng các cơ nhân tạo cực nhẹ, nặng 1 gram. Chúng tôi kết hợp cấu trúc cánh vỗ với cơ để có thể tạo ra một hệ thống bay cực kỳ nhỏ gọn và nhẹ. Vì vậy, robot mới của chúng tôi nặng khoảng 0,8 gram và có kích thước khoảng 4x4 cm".
Nhóm nghiên cứu chia sẻ kết quả nghiên cứu này là một bước tiến lớn trong lĩnh vực robot côn trùng. Với khả năng bay lâu hơn và chính xác hơn, robot có thể được ứng dụng để thụ phấn nhân tạo, đặc biệt trong các hệ thống nông nghiệp hiện đại. Nhóm nghiên cứu đang hướng đến mục tiêu tăng thời gian bay lên hơn 10.000 giây, đồng thời tích hợp pin và cảm biến để robot có thể hoạt động độc lập ngoài môi trường tự nhiên. Trong tương lai, những robot “côn trùng” này có thể đáp xuống và cất cánh từ những bông hoa, hỗ trợ quá trình thụ phấn một cách hiệu quả.
Ông Suhan Kim cho biết thêm: “Ý tôi là điều này không thực sự có nghĩa là chúng ta muốn thay thế hoàn toàn ong mật trong tự nhiên, nhưng chúng ta có thể chủ động hơn trong những trường hợp không thể dựa vào côn trùng thự nhiên, chẳng hạn như canh tác trong nhà. Trong những trường hợp cụ thể, chúng ta có thể bắt đầu nghĩ đến việc sử dụng robot côn trùng".
Côn trùng robot không chỉ là giải pháp hỗ trợ nông nghiệp mà còn mở ra cơ hội nghiên cứu mới trong lĩnh vực robot siêu nhỏ. Nghiên cứu mới này của Mỹ không chỉ mang tính đột phá về công nghệ mà còn thể hiện tiềm năng thay đổi cách con người tương tác với môi trường, hướng đến một tương lai nông nghiệp bền vững và hiệu quả hơn.
