Kiến sa mạc là những nhà bộ hành đơn độc phi thường. Các nhà nghiên cứu đã lấy cảm hứng từ những con kiến này khi họ thiết kế AntBot, robot đi bộ đầu tiên có thể khám phá môi trường một cách ngẫu nhiên và tự động trở về nhà, không cần GPS hoặc lập bản đồ. Điều này mở ra những chiến lược mới để điều hướng trong các phương tiện tự động và robot.

Kiến sa mạc là những nhà bộ hành đơn độc phi thường. Các nhà nghiên cứu đã lấy cảm hứng từ những con kiến ​​này khi họ thiết kế AntBot, robot đi bộ đầu tiên có thể khám phá môi trường của nó một cách ngẫu nhiên và tự động trở về nhà, không cần GPS hoặc lập bản đồ. Công việc này mở ra những chiến lược mới để điều hướng trong các phương tiện tự động và robot.

Mắt người không nhạy cảm với ánh sáng phân cực và bức xạ cực tím, nhưng với loài kiến thì khác, chúng sử dụng nó để định vị trong không gian. Loài kiến ​​sa mạc Catagly đốm nói riêng có thể nhìn bao quát vài trăm mét dưới ánh sáng mặt trời trực tiếp trên sa mạc để tìm thức ăn, sau đó quay trở lại theo đường thẳng đến tổ, mà không bị lạc. Chúng không thể sử dụng pheromone. Tài năng điều hướng phi thường của chúng dựa vào hai điều sau: một là hướng chuyển động, hướng chuyển động được đo bằng cách sử dụng một “la bàn thiên thể” để tự định hướng bằng ánh sáng phân cực của bầu trời. Hai là khoảng cách được che phủ, được đo bằng cách đơn giản là đếm các bước và kết hợp tốc độ di chuyển so với mặt trời đo bằng mắt. Khoảng cách và hướng di chuyển là hai phần thông tin cơ bản, một khi được kết hợp sẽ cho phép chúng trở lại tổ dễ dàng.

AntBot, Robot hoàn toàn mới được thiết kế bởi các nhà nghiên cứu của CNRS và Đại học Aix-Marseille (AMU) tại ISM, sao chép khả năng điều hướng đặc biệt của loài kiến ​​sa mạc. Nó được trang bị một la bàn quang học được sử dụng để xác định hướng di chuyển của nó bằng ánh sáng phân cực và bằng cảm biến chuyển động quang học hướng về mặt trời để đo khoảng cách được bao phủ. Được trang bị thông tin này, AntBot đã được chứng minh là giống như loài kiến ​​sa mạc, có thể khám phá môi trường của nó và tự quay trở lại căn cứ của mình, với độ chính xác lên tới 1 cm sau khi bao phủ tổng khoảng cách 14 mét. Chỉ nặng 2,3 kg, robot này có sáu chân để tăng tính cơ động, cho phép nó di chuyển trong môi trường phức tạp.

La bàn quang học* được phát triển bởi các nhà khoa học hứng thú với bức xạ cực tím phân cực của bầu trời. Sử dụng “la bàn thiên thể” này, AntBot xác định hướng di chuyển của nó với độ chính xác 0,4° theo thời tiết trong lành hoặc nhiều mây. Độ chính xác điều hướng đạt được với các cảm biến tối giản chứng minh rằng robot lấy cảm hứng từ sinh học có khả năng đổi mới to lớn. Ở đây các nhà khoa học có ba tiến bộ. Với một robot mới đã được phát triển, các cảm biến quang học mới, sáng tạo và độc đáo đã được thiết kế và AntBot mang đến sự hiểu biết mới về cách loài kiến ​​sa mạc di chuyển, bằng cách thử nghiệm một số mô hình mà các nhà sinh học đã tưởng tượng để bắt chước loài vật này. Ví dụ, trước khi khám phá các ứng dụng tiềm năng trong robot trên không hoặc trong ngành công nghiệp ô tô, ví dụ như cách vận hành robot này vào ban đêm hoặc trên quãng đường dài hơn.

Công trình này đã nhận được sự hỗ trợ từ Công việc này nhận được sự hỗ trợ từ Tổng cục Vũ khí, CNRS, AMU, khu Provence-Alpes-Côtezur và ANR thuộc dự án Equipex / Robotex..

* – La bàn này chỉ bao gồm hai pixel ở đầu hai bộ lọc phân cực có thể tương đương với một cảm biến quang gồm hai hàng 374 pixel. Biến đổi các bộ lọc một cách cơ học là một sự đổi mới giúp giảm đáng kể chi phí sản xuất của cảm biến, từ hơn 78.000 Euro xuống chỉ còn vài trăm Euro trong phạm vi hạn chế của phương pháp sinh học.

Vân Thùy

Theo Science Daily


Con người và robot đang thể hiện mối quan hệ ngày càng gắn bó trong thế giới hiện đại, cũng như khả năng “giúp việc” cho con người của robot. Làm sao để sử dụng máy móc và AI vì mục đích tốt đẹp, đảm bảo an toàn cho cộng đồng? Có tiêu chuẩn đạo đức nào cho phát triển và sử dụng robot? Đó là những nghiên cứu đang được xây dựng và phát triển trong Lớp 2 của Mô hình AIWS 7 lớp do Viện Michael Dukakis về Lãnh đạo và Sáng tạo (MDI) khởi xướng.