Hệ thống giám sát côn trùng của tiến sĩ người Việt

Ảnh ong bầu chuẩn bị đáp xuống được ghi lại từ thiết bị FLO tích hợp camera tốc độ cao – Nguồn: Straw Lab

Vừa qua, TS Võ Đoàn Tất Thắng, Đại học Queensland, Úc và cộng sự tại Đại học Freiburg, Đức đã công bố bài báo ở hạng mục robot thực địa (field robot) trên tạp chí Science Robotics, mở ra bước tiến mới về nghiên cứu côn trùng trước nay vẫn còn hạn chế bởi thiết bị do thám.

Từ lâu, côn trùng đã được chứng minh có vai trò quan trọng đối với hệ sinh thái, kinh tế và sức khỏe toàn cầu. Nghiên cứu côn trùng trong môi trường tự nhiên có thể mang đến nhiều phát hiện quan trọng về hành vi và tập tính. Tuy nhiên, việc quay phim côn trùng trong môi trường tự nhiên không hề dễ dàng do kích thước nhỏ và chuyển động cực nhanh của chúng.

Do chưa có công nghệ ghi hình phù hợp, nên hầu hết các video về côn trùng hiện nay đều do đặt camera cố định để ghi lại. Khi côn trùng bay ra khỏi khung hình, rất khó điều chỉnh camera bám theo để ghi nhận thêm.

“Bất kỳ ai từng thử ghi hình loài ong để xem nó sẽ làm gì sau khi rời khỏi một bông hoa đều biết đây là một nhiệm vụ đầy thách thức” – giáo sư Andrew Straw, người đứng đầu Straw Lab, Đại học Freiburg, nhận xét.

Trong nghiên cứu của mình, TS Võ Đoàn Tất Thắng, hiện là giảng viên tại khoa công nghệ cơ khí và mỏ, Đại học Queensland, Úc và các cộng sự tại Viện Sinh học I, Đại học Freiburg, Đức đã đánh dấu lên những con ong mật, ong bầu và châu chấu bằng keo phản quang.

Sau đó, thiết bị theo dõi FLO (fast lock-on) do nhóm tự phát triển sẽ định vị đối tượng trong vài mili giây, đồng thời ghi nhận hình ảnh chuyển động của côn trùng ở độ phân giải cao.

FLO sử dụng hệ thống điều khiển tự động để thay đổi góc nghiêng và góc xoay của gương nhằm duy trì hình ảnh phản chiếu của côn trùng ở giữa cảm biến quang (camera), giữ hình ảnh sắc nét và tăng phạm vi ghi hình lên nhiều lần.

Hệ thống này đã được tích hợp vào drone để thu thập hình ảnh của ong mật trong vài phút, trên đoạn đường hơn 100m. “Nghiên cứu mở ra tiềm năng đeo bám các loài côn trùng trên hành trình dài với quy mô lớn” – Melisa Yashinski, biên tập viên kỳ cựu của tạp chí Science Robotics, bình luận.

Giáo sư Andrew Straw với thiết bị bay được trang bị FLO – Nguồn: Straw Lab

Nhóm nghiên cứu đã chứng minh FLO là sáng kiến linh hoạt có thể tích hợp với các dòng camera và bộ phận khác để tạo ra các hệ thống robot dã chiến từ đơn giản, chi phí thấp đến phức tạp, cao cấp hơn.

“Với khả năng theo dõi hành vi của côn trùng ở tốc độ cao và độ phân giải cao, FLO có thể được sử dụng để nghiên cứu về sự suy giảm quần thể côn trùng, đa dạng sinh học, an toàn sinh học, quản lý côn trùng gây hại hoặc phát triển robot lấy cảm hứng từ côn trùng” – TS Thắng chia sẻ.

7 năm trước, anh Thắng và các cộng sự tại Singapore từng phát triển thành công robot lai trên cơ thể bọ cánh cứng với khối lượng chỉ 1 gram.