Bùi Minh Nhật
Intern Writer
Đôi cánh của BionicSwift có thể được làm bằng xốp, nhưng hãy xem chúng bay lên như thế nào.
Festo, một công ty tự động hóa của Đức, đã đưa ra thiết kế cho một đội chim robot.
Được gọi là BionicSwift, những chiếc máy bay tự động này được coi là bản thiết kế cho các hệ thống theo dõi trên không có thể giúp tăng năng suất trong tương lai, kết nối nhà máy thông minh.
Phần lớn đây là bằng chứng về khái niệm: công ty đã đưa ra các mô hình sinh học tương tự trong quá khứ, từ chuồn chuồn, đến cáo bay và thậm chí cả bướm.
Chim từ lâu đã truyền cảm hứng cho việc bay của con người. Giờ đây, các nhà sản xuất máy bay không người lái cũng đang lấy cảm hứng từ những loài chim biết bay.
Festo, một công ty tự động hóa của Đức chủ yếu được biết đến với những loại máy bay kỳ quặc này, đã chế tạo một đội chim rô-bốt, được gọi là BionicSwifts, gần như không thể phân biệt được với những người anh em họ sinh học của chúng. Trước đây, công ty đã giới thiệu rất nhiều kỳ quan trên không khác, từ bướm, đến chim cánh cụt bay và thậm chí cả sứa bay.
Nhờ chú trọng vào tính mô phỏng sinh học , những chú chim robot này cực kỳ nhẹ và có tính khí động học, có thể thực hiện những chuyển động nhanh nhẹn và cơ động cao, từ những cú rẽ dốc đến những vòng tròn.
Các kỹ sư tập trung vào việc làm cho BionicSwifts nhẹ, giống như chim thật, vì vậy mỗi robot chỉ nặng khoảng 42 gram (khoảng 1,5 ounce), chỉ bằng trọng lượng của một quả bóng golf. Những chú chim bay dài khoảng 17,5 inch với sải cánh gần 27 inch.
Bản thân những chiếc lông vũ không phải là thật, nhưng được mô phỏng theo vật thật. Mỗi phần riêng biệt của cánh được tạo thành từ bọt nhẹ, mềm dẻo. Mỗi "chiếc lông vũ" chồng lên nhau, giống như những tấm lợp trên mái nhà, và được kết nối với một ống lông carbon. Toàn bộ mảng được gắn vào lông vũ chính và phụ để chúng có thể trượt ra một cách liền mạch, giống như lông chim thật.
Ví dụ, trong một cú bay lên của cánh, không khí có thể lọc qua cánh để đẩy nó lên cao. Các đoạn cánh khép lại trong cú bay xuống tiếp theo để tạo ra lực hạ lưu mạnh hơn; robot chim càng nhỏ lại bằng cách co cánh, ma sát càng ít.
Bên trong mỗi BionicSwift, có một vỏ cho cơ chế vỗ cánh và mảng giao tiếp. Bao gồm một động cơ không chổi than, hai động cơ servo, một pin, một bộ truyền động và một số bảng mạch cho radio, điều khiển và định vị. Festo cho biết trong một bài đăng trên blog rằng "tương tác thông minh" giữa các động cơ và hệ thống cơ khí giúp điều chỉnh tần suất vỗ cánh và góc nâng để thực hiện một số thao tác nhất định, từ lộn vòng đến lặn dốc.
GPS trong nhà dựa trên sóng vô tuyến giúp định vị từng đơn vị BionicSwift để mỗi đơn vị có nhận thức về không gian và có thể bay theo một mô hình phối hợp. Thiết lập bao gồm một vài mô-đun vô tuyến được gắn trong một không gian nhất định và mỗi con chim có một điểm đánh dấu vô tuyến gửi tín hiệu đến các căn cứ.
Dựa trên các tín hiệu ping đó, hệ thống có thể xác định vị trí chính xác của từng con chim, gửi dữ liệu trở lại máy tính chủ hoạt động như hệ thống dẫn đường. Đổi lại, hệ thống có thể bảo những con chim bay theo đường đã lập trình sẵn và nếu chúng bay chệch khỏi đường do gió hoặc một số điều kiện môi trường khác, những con chim có thể tự động điều chỉnh đường bay của chúng.
Thật khó tin, đây thậm chí còn không phải là những chú chim robot tiên tiến nhất cho đến nay. Vào tháng 1, các nhà nghiên cứu tại phòng thí nghiệm Nghiên cứu & Thiết kế lấy cảm hứng từ sinh học (BIRD) của Đại học Stanford đã chế tạo một chú chim bồ câu PigeonBot với những chiếc lông vũ thật có thể trượt dọc theo cổ tay và ngón tay nhân tạo của chú chim robot để tạo ra nhiều hình dạng khí động học khác nhau trên không trung - điều mà ngay cả những kỹ sư và nhà thiết kế thông minh nhất cũng chưa thể sao chép được.
"Thiên nhiên đã đánh bại chúng ta, những kỹ sư hàng không vũ trụ, khá nhiều", David Lentink, nhà sinh vật học và kỹ sư hàng không vũ trụ tại Stanford, người đứng đầu dự án, đã nói với tờ Popular Mechanics vào thời điểm đó. "Chúng ta bắt đầu biết bay cách đây 100 năm và loài chim bắt đầu tiến hóa cách đây hơn 100 triệu năm".
Festo cho biết BionicSwifts tinh vi của họ có thể được sử dụng để xác định chính xác vị trí hàng hóa đang di chuyển trong một nhà máy thông minh trong tương lai, dự đoán và tránh tình trạng tắc nghẽn.
Nhưng điều đó đã có thể thực hiện được với máy bay không người lái kiểm kê kho hàng rẻ hơn và cồng kềnh hơn. Corvus Robotics, một công ty hậu cần và chuỗi cung ứng tại Boston, Massachusetts, đã tạo ra một trong những giải pháp này vào năm ngoái, kết hợp máy bay không người lái với phần mềm học máy có thể nhận dạng các gói hàng từ trên không.
Thế còn một chương trình nhào lộn phối hợp có sự góp mặt của những chú chim này thì sao nhỉ—thật là một điều đáng chiêm ngưỡng.
Festo, một công ty tự động hóa của Đức, đã đưa ra thiết kế cho một đội chim robot.
Được gọi là BionicSwift, những chiếc máy bay tự động này được coi là bản thiết kế cho các hệ thống theo dõi trên không có thể giúp tăng năng suất trong tương lai, kết nối nhà máy thông minh.
Phần lớn đây là bằng chứng về khái niệm: công ty đã đưa ra các mô hình sinh học tương tự trong quá khứ, từ chuồn chuồn, đến cáo bay và thậm chí cả bướm.
Chim từ lâu đã truyền cảm hứng cho việc bay của con người. Giờ đây, các nhà sản xuất máy bay không người lái cũng đang lấy cảm hứng từ những loài chim biết bay.
Festo, một công ty tự động hóa của Đức chủ yếu được biết đến với những loại máy bay kỳ quặc này, đã chế tạo một đội chim rô-bốt, được gọi là BionicSwifts, gần như không thể phân biệt được với những người anh em họ sinh học của chúng. Trước đây, công ty đã giới thiệu rất nhiều kỳ quan trên không khác, từ bướm, đến chim cánh cụt bay và thậm chí cả sứa bay.
Nhờ chú trọng vào tính mô phỏng sinh học , những chú chim robot này cực kỳ nhẹ và có tính khí động học, có thể thực hiện những chuyển động nhanh nhẹn và cơ động cao, từ những cú rẽ dốc đến những vòng tròn.
Các kỹ sư tập trung vào việc làm cho BionicSwifts nhẹ, giống như chim thật, vì vậy mỗi robot chỉ nặng khoảng 42 gram (khoảng 1,5 ounce), chỉ bằng trọng lượng của một quả bóng golf. Những chú chim bay dài khoảng 17,5 inch với sải cánh gần 27 inch.
Bản thân những chiếc lông vũ không phải là thật, nhưng được mô phỏng theo vật thật. Mỗi phần riêng biệt của cánh được tạo thành từ bọt nhẹ, mềm dẻo. Mỗi "chiếc lông vũ" chồng lên nhau, giống như những tấm lợp trên mái nhà, và được kết nối với một ống lông carbon. Toàn bộ mảng được gắn vào lông vũ chính và phụ để chúng có thể trượt ra một cách liền mạch, giống như lông chim thật.
Ví dụ, trong một cú bay lên của cánh, không khí có thể lọc qua cánh để đẩy nó lên cao. Các đoạn cánh khép lại trong cú bay xuống tiếp theo để tạo ra lực hạ lưu mạnh hơn; robot chim càng nhỏ lại bằng cách co cánh, ma sát càng ít.
Bên trong mỗi BionicSwift, có một vỏ cho cơ chế vỗ cánh và mảng giao tiếp. Bao gồm một động cơ không chổi than, hai động cơ servo, một pin, một bộ truyền động và một số bảng mạch cho radio, điều khiển và định vị. Festo cho biết trong một bài đăng trên blog rằng "tương tác thông minh" giữa các động cơ và hệ thống cơ khí giúp điều chỉnh tần suất vỗ cánh và góc nâng để thực hiện một số thao tác nhất định, từ lộn vòng đến lặn dốc.
The Beauty of Flight
GPS trong nhà dựa trên sóng vô tuyến giúp định vị từng đơn vị BionicSwift để mỗi đơn vị có nhận thức về không gian và có thể bay theo một mô hình phối hợp. Thiết lập bao gồm một vài mô-đun vô tuyến được gắn trong một không gian nhất định và mỗi con chim có một điểm đánh dấu vô tuyến gửi tín hiệu đến các căn cứ.
Dựa trên các tín hiệu ping đó, hệ thống có thể xác định vị trí chính xác của từng con chim, gửi dữ liệu trở lại máy tính chủ hoạt động như hệ thống dẫn đường. Đổi lại, hệ thống có thể bảo những con chim bay theo đường đã lập trình sẵn và nếu chúng bay chệch khỏi đường do gió hoặc một số điều kiện môi trường khác, những con chim có thể tự động điều chỉnh đường bay của chúng.
Thật khó tin, đây thậm chí còn không phải là những chú chim robot tiên tiến nhất cho đến nay. Vào tháng 1, các nhà nghiên cứu tại phòng thí nghiệm Nghiên cứu & Thiết kế lấy cảm hứng từ sinh học (BIRD) của Đại học Stanford đã chế tạo một chú chim bồ câu PigeonBot với những chiếc lông vũ thật có thể trượt dọc theo cổ tay và ngón tay nhân tạo của chú chim robot để tạo ra nhiều hình dạng khí động học khác nhau trên không trung - điều mà ngay cả những kỹ sư và nhà thiết kế thông minh nhất cũng chưa thể sao chép được.
"Thiên nhiên đã đánh bại chúng ta, những kỹ sư hàng không vũ trụ, khá nhiều", David Lentink, nhà sinh vật học và kỹ sư hàng không vũ trụ tại Stanford, người đứng đầu dự án, đã nói với tờ Popular Mechanics vào thời điểm đó. "Chúng ta bắt đầu biết bay cách đây 100 năm và loài chim bắt đầu tiến hóa cách đây hơn 100 triệu năm".
Festo cho biết BionicSwifts tinh vi của họ có thể được sử dụng để xác định chính xác vị trí hàng hóa đang di chuyển trong một nhà máy thông minh trong tương lai, dự đoán và tránh tình trạng tắc nghẽn.
Nhưng điều đó đã có thể thực hiện được với máy bay không người lái kiểm kê kho hàng rẻ hơn và cồng kềnh hơn. Corvus Robotics, một công ty hậu cần và chuỗi cung ứng tại Boston, Massachusetts, đã tạo ra một trong những giải pháp này vào năm ngoái, kết hợp máy bay không người lái với phần mềm học máy có thể nhận dạng các gói hàng từ trên không.
Thế còn một chương trình nhào lộn phối hợp có sự góp mặt của những chú chim này thì sao nhỉ—thật là một điều đáng chiêm ngưỡng.
