Máy bay không người lái lấy cảm hứng từ mắt côn trùng

Các nhà nghiên cứu vừa thử nghiệm một thiết kế cảm biến đủ nhỏ và nhẹ để lắp trên những chiếc máy bay không người lái nhỏ nhất, giúp chúng kịp thời phát hiện và tránh va chạm trên không.

Giống như phần lớn thiết bị khác, các nhà khoa học đang tìm cách tạo ra những chiếc máy bay không người lái ngày càng nhỏ hơn vì nhiều lý do. Một chiếc máy bay không người lái cực nhỏ sẽ khó phát hiện hơn và có thể thực hiện nhiệm vụ do thám bí mật. Chúng cũng có ích trong trường hợp xảy ra thiên tai để quan sát tình hình bên trong một tòa nhà bị đổ, định vị xuyên qua các ngóc ngách khó tiếp cận nhằm tìm kiếm người sống sót.

Cấu tạo mắt kép ở côn trùng giúp các nhà khoa học chế tạo máy bay không người lái siêu nhỏ. Ảnh: Discover Magazine.

Vấn đề nằm ở chỗ: máy bay không người lái hiện nay sử dụng camera gắn kèm trên thân. Những chiếc camera này quá đồ sộ và nặng nề với một phiên bản máy bay nặng chưa đến 50 miligam. Bởi vậy, các nhà nghiên cứu đang thử nghiệm những con mắt cảm quang có trọng lượng 2 miligam và chỉ to bằng một con bọ ve. Những con mắt này hoạt động tương tự như mắt của các loài côn trùng biết bay.

Mắt côn trùng tạo ra hình ảnh có độ phân giải thấp. Tuy nhiên, nhờ vô số thấu kính nhỏ, chúng cực nhạy cảm với những thay đổi của phản xạ ánh sáng khi đang di chuyển, hoặc của những vật thể chuyển động trong môi trường xung quanh. Cách này giúp côn trùng tránh được các va chạm.

Các nhà nghiên cứu đã chế tạo con mắt nhân tạo với ba bộ tách sóng quang đặt theo hình tam giác nhằm mô phỏng khả năng cảm biến của mắt côn trùng. Một thấu kính được đặt ở trên cùng. Mỗi bộ tách sóng quang có nhiệm vụ đo thay đổi ánh sáng một cách độc lập, và một thuật toán sẽ kết hợp kết quả của bộ ba thiết bị để phán đoán vận tốc và hướng chuyển động.

Các thuật toán được đưa vào chip xử lý sẽ cho máy bay biết vị trí của chướng ngại vật, khoảng cách đến máy bay và thời gian trước khi xảy ra va chạm.

Nghiên cứu về mắt nhân tạo đã được xuất bản trên tạp chí Royal Society Interface tháng trước. Mục tiêu của các nhà khoa học là kết hợp nhiều con mắt nhân tạo trên một máy bay không người lái để nó có thể "nhìn bao quát", tránh các va chạm, ổn định đường bay, cất cánh và hạ cánh.