Robot bay như chim hải âu

Từ lâu, khả năng bay lượn của loài chim luôn là một trong những bài toán hấp dẫn nhất đối với trí tò mò và óc sáng tạo của con người. Từ Leonardo da Vinci đến các nhà khoa học hiện đại, nhiều thế hệ nghiên cứu đã tìm cách giải mã cơ chế giúp chim nâng mình khỏi mặt đất, giữ thăng bằng và đổi hướng giữa không trung. Nay, ước mơ ấy tiến gần hơn thực tế khi các kỹ sư thuộc Công ty công nghệ Festo của Đức chế tạo một robot có thể bay bằng những chuyển động mô phỏng chim hải âu. Robot này mang tên SmartBird, sở hữu hình dáng gợi liên tưởng rõ rệt đến một con chim hải âu, dù kích thước của nó lớn hơn loài chim trong tự nhiên. Trong đoạn video mô phỏng, SmartBird cất cánh, vỗ cánh và di chuyển trên không trung với vẻ ngoài khá tự nhiên, thay vì sử dụng cánh quạt như nhiều thiết bị bay thông thường. Cách thiết kế ấy khiến robot trở thành ví dụ nổi bật cho hướng nghiên cứu phỏng theo tự nhiên, lĩnh vực tìm giải pháp kỹ thuật bằng cách quan sát hoạt động hiệu quả của sinh vật. SmartBird có sải cánh dài 2m, trong khi bộ khung làm từ sợi carbon chỉ nặng 459 gram, một con số cho thấy mức độ chú trọng đặc biệt vào việc giảm trọng lượng. Vật liệu nhẹ giúp robot hạn chế khối lượng cần nâng lên, đồng thời hỗ trợ quá trình cất cánh và duy trì chuyển động ổn định trong không khí. Với cấu trúc được tính toán cẩn thận, các kỹ sư Festo muốn biến một hệ thống cơ khí thành thiết bị có thể chuyển động gần với nhịp điệu mềm mại của chim thật. Phần thân SmartBird có thể uốn cong linh hoạt, cho phép robot điều chỉnh tư thế và định hướng trong lúc bay giống như cách chim hải âu vận động cơ thể. Hai cánh robot chuyển động lên xuống mềm dẻo, mô phỏng động tác vỗ cánh tạo lực nâng thay vì chỉ quay liên tục quanh một trục cố định. Khi kết hợp chuyển động của thân và cánh, SmartBird tạo ra hình ảnh bay đặc trưng, trong đó từng bộ phận cùng tham gia duy trì sự cân bằng trên không. Đuôi của SmartBird không chỉ nằm phía sau để hoàn thiện hình dáng mô phỏng chim, mà còn đảm nhiệm đồng thời chức năng tạo lực nâng và điều hướng. Nhờ bộ phận này, robot có thể kiểm soát hướng bay tốt hơn, thay đổi tư thế và phối hợp với cánh trong những chuyển động liên tục. Sự kết hợp giữa cánh vỗ, thân uốn cong và đuôi điều khiển cho thấy kỹ thuật bay của chim phức tạp hơn nhiều so với việc đơn giản nâng một vật thể lên khỏi mặt đất. Theo nhóm kỹ sư được báo Guardian dẫn lời, mục tiêu của nghiên cứu là tìm cách tối đa hóa hiệu suất năng lượng bằng việc mô phỏng hoạt động của các sinh vật trong tự nhiên. Markus Fischer, giám đốc Công ty Festo, cho biết nhóm đã học hỏi từ hoạt động vỗ cánh của chim vì kiểu chuyển động này có khả năng tiết kiệm năng lượng. Nhận xét ấy nhấn mạnh một hướng tiếp cận quan trọng, khi công nghệ không chỉ tìm cách tạo ra lực mạnh hơn mà còn tìm cách sử dụng năng lượng hợp lý hơn. SmartBird được thiết kế theo công nghệ hybrid, hướng phát triển được dự đoán là xu thế trong tương lai, đồng thời sử dụng những vật liệu siêu nhẹ để giảm tối đa khối lượng. Trọng lượng thấp giúp robot nâng cao hiệu suất hoạt động, hạn chế năng lượng tiêu thụ và khai thác tốt hơn nguồn năng lượng dành cho quá trình bay. Dù vẫn là một sản phẩm nghiên cứu, SmartBird cho thấy việc quan sát tự nhiên có thể gợi mở những giải pháp mới cho kỹ thuật hàng không và robot. Điểm đáng chú ý nhất của SmartBird không chỉ nằm ở việc robot có thể bay, mà còn ở cách nó bay bằng những chuyển động gần với chim hải âu. Công trình của Festo mở ra hình dung về các thiết bị bay nhẹ, linh hoạt và tiết kiệm năng lượng hơn, dù bài viết không đưa ra những ứng dụng cụ thể trong đời sống. Từ ước mơ lâu đời của con người đến robot có sải cánh 2m và trọng lượng 459 gram, hành trình học cách bay từ tự nhiên tiếp tục tạo ra những bước tiến đầy cuốn hút.