Điều khiển gián từ xa bằng tín hiệu không dây

0
1040

Trong lĩnh vực robot, phải thực sự thừa nhận rằng dù có cố gắng bao nhiêu, chúng ta cũng rất khó bắt chước hoàn hảo một chức năng nào đó của một sinh vật sống. Bên cạnh đó, chi phí bỏ ra để đầu tư nghiên cứu một con robot như vậy cũng rất cao. Do vậy, nhiều nhà khoa học nghĩ một hướng khác, thay vì chế tạo robot, họ tiếp cận theo hướng biobot, tức là tìm cách điều khiển sinh vật sống theo ý mình. Và quả thực cách tiếp cận này tỏ ra rất hứa hẹn khi mới đây, các nhà khoa học tại đại học Bắc Carolina (North Carolina State University – NCSU) đã phát triển thành công một kỹ thuật mới cho phép dùng giao tiếp điện tử để điều khiển từ xa loài gián rất chính xác mà lại rất rẻ so với chế tạo robot.

>>Kinh ngạc thuật ẩn thân của gián

Được phát triển bởi Tahmid Latif, một nghiên cứu sinh tại NCSU, và giáo sư Alper Bozkurt, bộ điều khiển gián mới này hoạt động bằng cách gắn một con chip SoC (system-on-chip) chứa bộ thu và phát tín hiệu không dây giá rẻ có sẵn trên thị trường lên lưng một chú gián (loài Madagascar). Kích thước nhỏ và nhẹ chỉ 0,7 gam, con chip này cũng chứa một vi điều khiển theo dõi giao tiếp giữa các điện cực cấy dưới da và mô của gián để tránh trường hợp việc điều khiển phá hủy các tế bào thần kinh của chúng. Bên cạnh đó, bộ vi điều khiển cũng được kết nối với hai sợi râu và một cơ quan đặc biệt gọi là cerci ở phần bụng dưới của gián. Sau khi gắn toàn bộ thiết bị điện tử lên lưng gián, tất cả những gì cần làm tiếp theo là ngồi từ xa và gửi lệnh điều khiển không dây đến cho con chip này, và thế là gián bị điều khiển.

Về nguyên lý ẩn dưới, các nhà khoa học cho biết họ đã lợi dụng bộ phận cerci. Đây là cơ quan đóng vai trò phát hiện các chuyển động trong không khí nhằm báo hiệu cho gián biết có thể kẻ thù đang đến gần. Bằng cách dùng cáp nối với cerci, các nhà khoa học kích thích bộ phận này khiến gián sợ hãi và bỏ chạy.

Hệ thần kinh của gián, cerci ở phần bụng dưới phía sau
Hệ thần kinh của gián, cerci ở phần bụng dưới phía sau

Vấn đề chuyển động đã được giải quyết, bài toán còn lại là điều khiển hướng chúng chạy. Bằng cách bơm một lượng điện tích nhỏ vào các tế bào thần kinh của gián thông qua một trong hai sợi râu (đã kết nối với phần gắn trên lưng), các nhà khoa học khiến chúng nghĩ rằng phần râu đó của mình đang gặp phải vật cản cần phải tránh, và thế là chúng rẽ theo hướng ngược lại (nếu bơm vào râu trái chúng sẽ rẽ phải và ngược lại).

Để chứng minh, các nhà khoa học đã quay lại một thí nghiệm của họ, các bạn có thể xem đoạn phim rất thú vị này ngay bên dưới. Nghiên cứu này cũng đã được báo cáo tại hội nghị “Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine & Biology Society” lần thứ 34 tại Hoa Kỳ. Các bạn có thể tải về tập tin PDF của nghiên cứu tại đây.

Về ứng dụng, nghiên cứu này mở ra hướng mới cho việc sử dụng gián mang các bộ cảm biến thông minh chui rúc vào những khu vực khó thâm nhập hay độc hại, ví dụ như tìm kiếm các nạn nhân trong trường hợp sập nhà hay động đất. Phương pháp này thực sự tỏ ra vừa hiệu quả, vừa rẻ, lại vừa đơn giản hơn so với phương pháp chế tạo/sử dụng robot truyền thống.

Được biết, trong một công trình trước đó, giáo sư Bozkurt cũng đã phát triển một cách thức tương tự để điều khiển loài bướm đêm bằng cách sử dụng các thiết bị điện tử cấy dưới da chúng.

Mời các bạn xem đoạn phim liên quan (trong đoạn phim L là trái, R là phải):

Nguồn: http://web.ncsu.edu/abstract/science/wms-cockroach-steering/
http://www.tinhte.vn/threads/1496474/

Bình luận bằng Facebook

comments