Các nhà khoa học ở Viện Công nghệ Georgia, Mỹ, đã phát triển những con SlothBot mô phỏng theo cấu trúc của loài lười. Theo đó, robot có thể di chuyển và hoạt động trên cây trong một thời gian dài để theo dõi động vật, thực vật và môi trường bên dưới. Các kỹ sư tại Viện Công nghệ Georgia đã tận dụng lối sống ít hao tốn năng lượng của loài lười nhằm chứng tỏ sự chậm chạp cũng có thể mang lại nhiều ứng dụng giá trị trong cuộc sống. 

Dự án này được hỗ trợ bởi Quỹ khoa học quốc gia và Văn phòng nghiên cứu hải quân Hoa Kỳ (National Science Foundation and the Office of Naval Research). Robot sử dụng nguồn năng lượng từ các tấm pin mặt trời và công nghệ quản lý năng lượng tiên tiến. Nó di chuyển dọc theo một sợi cáp nối giữa hai cây lớn. SlothBot có thể theo dõi nhiệt độ, thời tiết, lượng khí carbon dioxide và các thông tin khác trong khu rừng Midtown Atlanta rộng 30 ha.

Robot lười do các nhà khoa học Mỹ phát triển rất hữu ích trong nghiên cứu môi trường biển - Ảnh: Rob Feel, Georgia Tech

Giáo sư Magnus Egerstedt, Chủ tịch Viện Công nghệ Điện tử và Máy tính Georgia cho biết ý tưởng về SlothBot nảy ra khi ông đến thăm một vườn nho ở Costa Rica, và nhìn thấy những con lười bò dọc theo dây trên cao để tìm kiếm thức ăn. Ông nói: “Nguyên lý hoạt động của SlothBot dựa trên đặc điểm chậm chạp của loài lười. Có thể nói dù đây không phải là cách đa số các robot hiện nay được thiết kế, tuy nhiên chính việc di chuyển chậm chạp và tiết kiệm năng lượng sẽ cho phép SlothBot vận hành trong tự nhiên liên tục vài tháng, thậm chí vài năm”.

SlothBot dài khoảng 1m, đặc biệt lớp vỏ được in 3D sẽ giúp bảo vệ động cơ, linh kiện, pin và thiết bị cảm biến bên trong khỏi những tác động của thời tiết. Robot được lập trình để chỉ di chuyển khi cần thiết và có khả năng xác định vị trí có ánh sáng mặt trời khi cần sạc pin.  

Giáo sư Magnus Egerstedt, "cha đẻ" của robot con lười

Robot sẽ được đưa vào hoạt động thử nghiệm tại Vườn Bách thảo Atlanta, Mỹ, hứa hẹn sẽ là một trải nghiệm thú vị đối với du khách tham quan. Tại đây, SlothBot sẽ hoạt động trên một đoạn dây cáp duy nhất dài khoảng 30m, tuy nhiên trong tương lai khi nhu cầu nghiên cứu được mở rộng, robot sẽ được thiết kế để có thể di chuyển trên các sợi dây cáp khác nhau nhằm bao quát nhiều khu vực với diện tích lớn hơn.

“Mục tiêu thú vị nhất mà chúng tôi hướng đến và muốn chứng minh ở SlothBot chính là sự kết hợp giữa robot và công nghệ với các hoạt động bảo tồn thiên nhiên. Chúng tôi tiến hành các hoạt động nghiên cứu bảo tồn đối với các loài thực vật và hệ sinh thái có nguy cơ bị đe dọa trên khắp thế giới, và SlothBot sẽ giúp chúng tôi tìm ra những cách thức mới để thúc đẩy hoạt động nghiên cứu và bảo tồn”, Emily Coffey, Phó chủ tịch bảo tồn và nghiên cứu tại Vườn Bách thảo Atlanta nói. 

SlothBot có thể giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về những nhân tố sinh thái phi sinh học như nhân tố vật lý (nhiệt độ, ánh sáng,...), hóa học (khí, hóa chất,...) có ảnh hưởng như thế nào đến các hệ sinh thái quan trọng, cũng như sự tương tác giữa thực vật, động vật và các hiện tượng con người khó quan sát. Đây sẽ là một công cụ mới nhằm thu thập, theo dõi và hệ thống thông tin cần thiết để bảo vệ các loài quý hiếm và các hệ sinh thái đang bị đe dọa.

 
Các nhà nghiên cứu tại Viện Georgia Tech chuẩn bị cài đặt SlothBot tại Vườn Bách thảo Atlanta. Nguồn: Rob Feel, Georgia Tech

Ngoài ứng dụng để bảo tồn thiên nhiên, SlothBot còn được sử dụng trong lĩnh vực nông nghiệp với độ chính xác cao. Máy ảnh và các cảm biến của robot này có thể phát hiện sớm các bệnh cây trồng, đo độ ẩm và theo dõi sự phá hoại của côn trùng. Sau khi thử nghiệm tại Vườn bách thảo Atlanta, các nhà nghiên cứu hy vọng sẽ chuyển SlothBot đến Nam Mỹ để nghiên cứu sự thụ phấn của hoa lan hay cuộc sống của những loài ếch đang có nguy cơ bị đe dọa.

Các nhà nghiên cứu đã cân nhắc nhiều kỹ thuật vận động khi thiết kế SlothBot. Hiện nay, đa số robot sử dụng hệ thống bánh xe để di chuyển, nhưng trong môi trường tự nhiên, hoạt động của robot có thể bị hạn chế bởi các chướng ngại vật như đá hoặc bùn. Trong khi đó, robot bay lại cần quá nhiều năng lượng để duy trì trạng thái vận hành lâu dài trên không. Do đó, robot mô phỏng hoạt động bò của con lười trên một sợi cáp chính là giải pháp hợp lý được các nhà khoa học tại Viện Georgia lựa chọn.

Giáo sư Egerstedt cho biết: “Thật thú vị khi nghĩ robot sẽ trở thành một phần của môi trường, một thành viên của hệ sinh thái". SlothBot trong Vườn thực vật Atlanta là phiên bản thứ hai. Trước đó, phiên bản đầu tiên đã được ra mắt vào tháng 5 năm 2019 tại Hội nghị quốc tế về Robotics và Tự động hóa. 

Các nhà khoa học hy vọng SlothBot sẽ khơi gợi sự quan tâm đến việc bảo tồn từ các du khách tham quan. Đây là một cách thức hiệu quả giúp truyền tải thông điệp về sự kết hợp giữa công nghệ và hoạt động bảo tồn, đồng thời thu hút công chúng quan tâm đến thiên nhiên nhiều hơn. Điều này lại càng có ý nghĩa giáo dục hơn đối với trẻ em, kích thích sự tò mò của các em về robot trong hành trình giúp thế giới tốt đẹp hơn. 

(Theo TechXplore)

Tag: Robot bảo tồn thiên nhiên Vườn Bách thảo Atlanta robot con lười