Chim ruồi, nổi tiếng với tốc độ và sự linh hoạt vô song, từ lâu đã thu hút cộng đồng robot học như một nguồn cảm hứng để mô phỏng các động tác bay phức tạp.

Khoảng tám năm trước, DARPA đã chế tạo một con robot chim ruồi giống thật, và gần đây, Đại học Purdue đã khôi phục lại ý tưởng này, giới thiệu một con chim robot vượt trội hơn so với người tiền nhiệm về tính chân thực và hiệu suất.

Phòng thí nghiệm BioRobotics của Đại học Purdue đã phát triển một con robot sinh học mô phỏng kích thước, hình dáng và hệ cơ bắp phức tạp của một con chim ruồi thật. Không chỉ đơn giản là sao chép, kỳ quan robot này còn có thể thực hiện chuyển động bay lượn đặc trưng của chim ruồi thông qua sự điều khiển của hai cánh, thể hiện một loạt các động tác nhào lộn với độ chính xác đáng kinh ngạc.

Con chim ruồi sinh học này có khả năng điều chỉnh tự động công suất và các chức năng điều khiển, cho phép nó lơ lửng trên không trung và duy trì sự ổn định. Mặc dù có vẻ ngoài mỏng manh, nhưng sản phẩm này có thể nâng hơn gấp đôi trọng lượng của chính nó, chứng minh khả năng kỹ thuật đáng kinh ngạc trong thiết kế của nó.

Được điều khiển bởi các động cơ gắn trên cánh, robot có thể thay đổi hướng bay hơn 30 lần mỗi giây. Quan trọng là, việc điều khiển riêng biệt từng cánh đảm bảo sự đồng bộ trong chuyển động và tần suất, giúp chuyến bay trở nên mượt mà. Tính năng thiết kế này giúp robot có thể điều chỉnh sự thay đổi về kích thước cánh, mang lại sự linh hoạt trong việc bay không bị cản trở hoặc thích ứng với các chướng ngại vật bất ngờ giữa không trung.

Hơn nữa, các động cơ truyền động trực tiếp của robot còn hoạt động như các cảm biến, phản ứng linh hoạt khi cánh bị hư hỏng trong quá trình bay. Khả năng này cho phép robot bù đắp bất kỳ tổn thương nào, đảm bảo duy trì trạng thái bay hiện tại. Robot cũng có thể thực hiện bay nhanh chóng tại một điểm hoặc theo các lộ trình bay đã được định sẵn, làm nổi bật sự đa năng trong các tình huống khác nhau.

Mặc dù khái niệm robot chim ruồi không phải là mới, nhưng sáng tạo của Purdue lại nổi bật như phiên bản thực tế và mạnh mẽ nhất cho đến nay. Xinyan Deng, người đứng đầu nhóm nghiên cứu, nhấn mạnh thành tựu trong việc đạt được hành vi giống chim ruồi thực sự với sự điều khiển tối thiểu và khả năng kiểm soát góc di chuyển riêng biệt.

Nhóm nghiên cứu mong muốn cải tiến hệ thống truyền động, điều khiển và các đặc tính khác trong các nghiên cứu tương lai, với mục tiêu đạt được hiệu suất tương đương với chim ruồi thật và hình dung ra các khả năng tương tác với chúng.

Ứng dụng của robot chim ruồi vỗ cánh mở rộng trong nhiều lĩnh vực như tìm kiếm và cứu nạn, giám sát môi trường và giải trí. Hình dạng mô phỏng sinh học, tính chất không xâm lấn và khả năng thích ứng với các không gian hẹp khiến chúng trở thành ứng viên lý tưởng để triển khai trong các thành phố thông minh, sống hòa hợp với con người.

Sự an toàn vốn có của đôi cánh linh hoạt, ngay cả khi vỗ cánh ở tần số cao, đảm bảo sự tích hợp mượt mà của những kỳ quan robot này vào cuộc sống hàng ngày của chúng ta.

Khi chúng ta tiếp tục khám phá lĩnh vực robot học, những sáng tạo lấy cảm hứng từ chim ruồi của Đại học Purdue mang đến hy vọng về một tương lai nơi các thực thể nhân tạo và sinh học hòa hợp một cách chưa từng có.

Bên cạnh những khả năng ấn tượng, robot chim ruồi của Đại học Purdue còn có tiềm năng ứng dụng vượt ra ngoài các sử dụng thông thường. Khả năng di chuyển vượt trội và thiết kế tinh tế của nó khiến nó trở thành ứng viên lý tưởng cho các nhiệm vụ như giám sát trong môi trường đô thị đông đúc, nơi các drone truyền thống có thể gặp khó khăn.

Hơn nữa, các cơ chế điều khiển tinh vi được phát triển cho kỳ quan robot này có thể mở ra con đường cho những đột phá trong công nghệ robot thu nhỏ, ảnh hưởng đến nhiều ngành công nghiệp như thiết bị y tế và khám phá trong không gian hạn chế.

Sự kết hợp giữa thiết kế lấy cảm hứng từ thiên nhiên và công nghệ tiên tiến của robot chim ruồi không chỉ mở ra một kỷ nguyên mới trong ngành robot học mà còn thúc đẩy việc khám phá các ứng dụng sáng tạo trong nhiều lĩnh vực khác nhau.