- Gián robot là sáng chế của các nhà khoa học Đại học Công nghệ Nanyang (NTU) ở Singapore.
- Con người có thể sử dụng gián máy từ xa để thực hiện các nhiệm vụ thám sát từ xa, nhất là vụ động đất ở Myanmar tháng 3-2025.
- Các nhà khoa học đã giải phẫu loài gián rít khổng lồ Madagascar (Gromphadorhina portentosa) kích thước 5-7,5cm, gắn thêm chiếc “ba lô điện tử” nặng khoảng 5,5g chứa vi xử lý, pin, camera hồng ngoại và các cảm biến.
- Các nhà khoa học chỉ mất 68 giây để thực hiện vụ cấy ghép, với tỷ lệ thành công đến 90%
Người kiến là nhân vật viễn tưởng trong loại phim siêu anh hùng Ant Man của hãng Marvel. Nhưng một con gián lai tạo với robot (cyborg) là thành công mới trong chế tác nguyên mẫu của các nhà khoa học Đại học Công nghệ Nanyang (NTU). Con người có thể điều khiển gián robot từ xa trong các nhiệm vụ thám sát cứu nạn trong các thảm họa.
Dưới sự dẫn dắt của Giáo sư Hirotaka Sato chuyên ngành kỹ thuật cơ khí và hàng không vũ trụ người Nhật, các nhà nghiên cứu NTU đã đưa ý tưởng tiên phong về một “nhà máy robot côn trùng”, theo The Straits Times.
Họ đã cải thiện khả năng điều khiển gián robot, tăng khả năng xoay của nó từ 70 độ lên hơn 80 độ và xác minh khả năng điều khiển chính xác này thông qua một loạt các thí nghiệm.
Người đầu tiên đưa ý tưởng lai tạo côn trùng, robot và máy tính là sinh viên tốt nghiệp Học viện Công nghệ Cáp Nhĩ Tân ở Trung Quốc. Thành công chế tạo cyborg của NTU có thể giúp giảm thời gian và chi phí sản xuất hàng loạt cyborg cho các ứng dụng thực tế.
68 giây để chế tạo một con gián máy
Nhóm nghiên cứu đã chọn loài gián rít khổng lồ từ Madagascar và tăng cường sức mạnh cho loài gián để thực hiện các nhiệm vụ chuyên biệt. Loài côn trùng này sở hữu hệ thống năng lượng sinh học tự nhiên, cho phép hoạt động nhiều giờ mà không cần sạc, thể hiện khả năng di chuyển linh hoạt và có thể vượt qua các đống đổ nát và các chướng ngại vật cao gấp ba lần chiều cao của chúng (5-6 cm hoặc 2-2,3 inch), và thể hiện sức mạnh đáng kinh ngạc khi mang ba lô điện tử nặng gấp đôi trọng lượng cơ thể (khoảng 15 gram hoặc 0,5 ounce). Đặc biệt là loài gián này không cánh, nên không bay mất.
Các ca phẫu thuật thủ công thường mất 15 phút. Nhưng các nhà khoa học NTU tạo đột phá với dây chuyền lắp ráp gián robot sinh học chỉ trong 68 giây, nhanh hơn 13 lần so với phẫu thuật thủ công.
Quy trình tự động bắt đầu bằng việc gây mê gián bằng carbon dioxide. Sau đó, gián được cố định trên máy. Hệ thống thị giác (Intel RealSense D435) sau đó phát hiện vị trí cấy ghép với độ chính xác dưới milimet. Tiếp theo, một cánh tay robot (Robotiq Hand-e) đặt một chiếc ba lô in ba chiều nặng 2,3 gram lên lưng con gián, trong khi các điện cực hình chữ Y tự khóa trên ba lô sẽ xuyên qua lớp vỏ ngoài cứng cáp của con gián và neo chặt vào bộ xương ngoài.
Các xung điện một bên kích hoạt sự co chân tức thì, cho phép gián quay ngoắt 82,6 độ trong vòng 0,4 giây. Trong khi các xung điện hai bên có thể giúp giảm tốc độ 68,2% trong 0,33 giây nếu gián cần dừng khẩn cấp.
Tỷ lệ thành công tiệm cận 90%
NTU nói hệ thống chế tạo gián máy đạt tỷ lệ thành công 86,7% trên những con gián thông thường có kích thước từ 5-6 cm, với những chiếc ba lô được cải tiến giúp tăng hiệu quả lên 80% đối với những con lớn hơn (6,5 cm trở lên).
Các cuộc trình diễn cho thấy gián máy có thể di chuyển chính xác theo đường hình chữ S.
Trong quá trình thử nghiệm ngoài trời tại một khu vực thảm họa mô phỏng rộng 2m2, bốn con gián cyborg được trang bị thiết bị theo dõi băng tần siêu rộng đã cùng nhau bao phủ 80,25% diện tích khu vực trong 10,5 phút thông qua chuyển động phối hợp. Con số này cao hơn gấp đôi so với mức bao phủ tối đa 45,75% của bất kỳ đơn vị nào.
“Điều này chứng minh lợi thế quan trọng về thời gian và sự dự phòng cho các hoạt động tìm kiếm”, nhóm nghiên cứu của Giáo sư Sato cho biết trên trang web của họ.
Nhóm nghiên cứu dự định tích hợp camera nhiệt hoặc RGB (chụp ảnh màu toàn màn hình bằng các kênh đỏ, lục và lam), micro và các thiết bị đo quán tính vào ba lô để phát triển các “đội cứu hộ gián” tiên tiến.
Khởi đầu với “điệp vụ Myanmar”
“Các đàn cyborg được sản xuất hàng loạt có thể tiên phong trong các nhiệm vụ tìm kiếm trong động đất hoặc thảm họa hạt nhân, thay thế con người trong các môi trường nguy hiểm”, Giáo sư Sato hình dung về việc triển khai gián robot trên quy mô lớn.
Những con gián máy của NTU đã thực hiện nhiệm vụ thực tế vào tháng 3-2025. Lực lượng quốc phòng Singapor (SCDF) đã sử dụng 10 gián điện cyborg của các nhà khoa học NTU trong chiến dịch tìm kiếm nạn nhân của trận động đất mạnh 7,7 độ Richter ở Myanmar hôm 30-3-2025. Đây là lần đầu tiên côn trùng lai máy tính – robot được sử dụng trong các nhiệm vụ thám sát cứu nạn như vậy.
Sau đó, “điệp viên” của NTU cũng thành công trong các vụ thử nghiệm thám sát đường cống ngầm ở Singapore, và các nhiệm vụ phối hợp giữa Singapore và Nhật Bản…
Ricky Hồ / BSA Media
