ระบบติดตามแมลงของปริญญาเอกชาวเวียดนาม

ภาพถ่ายผึ้งบัมเบิลบีกำลังเตรียมลงจอด ถ่ายโดยอุปกรณ์ FLO ด้วยกล้องความเร็วสูง - ที่มา: Straw Lab

เมื่อไม่นานมานี้ ดร. โว โดอัน ตัท ธัง จากมหาวิทยาลัยควีนส์แลนด์ ประเทศออสเตรเลีย และเพื่อนร่วมงานจากมหาวิทยาลัยไฟรบวร์ก ประเทศเยอรมนี ได้ตีพิมพ์บทความในหมวดหมู่หุ่นยนต์ภาคสนามในวารสาร Science Robotics ซึ่งถือเป็นก้าวใหม่แห่งการวิจัยแมลงที่ยังคงถูกจำกัดด้วยอุปกรณ์สอดแนมมาจนถึงปัจจุบัน

แมลงได้รับการยอมรับมานานแล้วว่ามีความสำคัญต่อระบบนิเวศ เศรษฐกิจ และสุขภาพของโลก การศึกษาแมลงในสภาพแวดล้อมตามธรรมชาติสามารถให้ข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญเกี่ยวกับพฤติกรรมและนิสัยของพวกมัน อย่างไรก็ตาม การถ่ายทำแมลงในสภาพแวดล้อมตามธรรมชาติเป็นเรื่องที่ท้าทายเนื่องจากแมลงมีขนาดเล็กและเคลื่อนไหวเร็วมาก

เนื่องจากขาดเทคโนโลยีการบันทึกที่เหมาะสม วิดีโอ แมลงส่วนใหญ่ในปัจจุบันจึงบันทึกด้วยกล้องแบบติดตั้งถาวร เมื่อแมลงบินออกนอกเฟรม การปรับกล้องให้ติดตามและบันทึกภาพต่อจึงเป็นเรื่องยาก

“ใครก็ตามที่เคยลองถ่ายวิดีโอผึ้งเพื่อดูว่ามันทำอะไรหลังจากออกจากดอกไม้ ย่อมรู้ดีว่าเป็นงานที่ท้าทาย” ศาสตราจารย์แอนดรูว์ สตอร์ หัวหน้าห้องปฏิบัติการสตอร์แห่งมหาวิทยาลัยไฟรบวร์กกล่าว

วิดีโอความเร็วสูงจับภาพช่วงเวลาที่แตนบินขึ้นโดยใช้เครื่องตรวจสอบ FLO - ที่มา: Straw Lab

ในการวิจัยของเขา ดร. โว ดวน ตัต ธัง ซึ่งปัจจุบันเป็นอาจารย์ประจำคณะเทคโนโลยีเครื่องกลและเหมืองแร่ มหาวิทยาลัยควีนส์แลนด์ ประเทศออสเตรเลีย และเพื่อนร่วมงานที่สถาบันชีววิทยา I มหาวิทยาลัยไฟรบวร์ก ประเทศเยอรมนี ได้ทำเครื่องหมายผึ้ง ตัวต่อ และตั๊กแตนด้วยกาวสะท้อนแสง

อุปกรณ์ติดตาม FLO (ล็อคเร็ว) ที่ทีมงานพัฒนาขึ้นเองสามารถระบุตำแหน่งของแมลงได้ภายในเวลาไม่กี่มิลลิวินาที พร้อมทั้งบันทึกภาพความละเอียดสูงของการเคลื่อนไหวของแมลงไว้ด้วย

FLO ใช้ระบบควบคุมอัตโนมัติในการเปลี่ยนมุมเอียงและการหมุนของกระจกเพื่อรักษาการสะท้อนของแมลงตรงกลางเซ็นเซอร์ออปติคอล (กล้อง) ทำให้ภาพมีความคมชัดและเพิ่มระยะการบันทึกได้หลายเท่า

ระบบนี้ถูกผสานเข้ากับโดรนเพื่อเก็บภาพผึ้งน้ำหวานเป็นเวลาหลายนาที เป็นระยะทางกว่า 100 เมตร “งานวิจัยนี้เปิดโอกาสสำหรับการติดตามแมลงในระยะไกลในวงกว้าง” เมลิซา ยาชินสกี บรรณาธิการอาวุโสของนิตยสาร Science Robotics กล่าว

ศาสตราจารย์แอนดรูว์ สตอร์ พร้อมอุปกรณ์บินที่ติดตั้ง FLO - ที่มา: Straw Lab

ทีมงานได้แสดงให้เห็นว่า FLO เป็นนวัตกรรมที่มีความยืดหยุ่นซึ่งสามารถบูรณาการกับสายกล้องและส่วนประกอบอื่นๆ เพื่อสร้างระบบหุ่นยนต์ภาคสนามตั้งแต่แบบเรียบง่ายต้นทุนต่ำไปจนถึงแบบซับซ้อนและขั้นสูง

“ด้วยความสามารถในการตรวจสอบพฤติกรรมของแมลงด้วยความเร็วสูงและความละเอียดสูง FLO จึงสามารถใช้ศึกษาการลดลงของประชากรแมลง ความหลากหลายทางชีวภาพ ความปลอดภัยทางชีวภาพ การจัดการศัตรูพืช หรือพัฒนาหุ่นยนต์ที่ได้รับแรงบันดาลใจจากแมลง” ดร.ทัง กล่าว

7 ปีที่แล้ว คุณทังและเพื่อนร่วมงานของเขาในสิงคโปร์ประสบความสำเร็จในการพัฒนาหุ่นยนต์ไฮบริดที่มีลำตัวเป็นด้วงซึ่งมีมวลเพียง 1 กรัม

ที่มา: https://tuoitre.vn/he-thong-giam-sat-con-trung-cua-tien-si-nguoi-viet-20241023150921944.htm