Các nhà nghiên cứu thuộc Đại học Konkuk, Hàn Quốc đã tạo ra KUBeetle-S, một con robot bay lấy cảm hứng từ loài côn trùng lớn nhất hành tinh, bọ hung sừng chữ Y, có tên khoa học là Allomyrina dichotoma. Bọ hung sừng chữ Y nặng khoảng 5 đến 10 g, tải trọng cánh 40 N/m2, cao hơn đáng kể khi so với tải trọng cánh trung bình của côn trùng (khoảng 8 N/m2).

Bắt chước hoạt động bay của loài bọ này, nhóm nghiên cứu đã phát triển một cơ chế đập cánh có thể tạo góc đập cánh rộng và tạo lực nâng đủ để bù lại trọng lượng của chính robot. “Robot KUBeetle-S không được trang bị bề mặt điều khiển bay (flight control surfaces) ở đuôi, nên cánh của nó phải tạo ra được các momen điều khiển bằng cách thay đổi chuyển động khi đang vỗ cánh”, giáo sư Park Hoon Cheol cho biết.

Bộ tạo momen điều khiển lắp đặt bên trong KUBeetle-S, hoạt động bằng cách điều khiển đường lượn cánh sang phải, trái, trước, sau, từ đó điều hướng chuyển động nâng thẳng đứng, đồng thời tạo ra mômen điều khiển. Tích hợp bên trong bộ phát này là các động cơ servo rất nhẹ được kiểm soát thông qua bảng điều khiển và hệ thống kiểm soát phản hồi dựa trên thuật toán do các nhà nghiên cứu tự phát triển.

KUBeetle-S có thể điều chỉnh linh hoạt nhiều hình thức vận động khác nhau. Khi bay lượn, robot có biên độ đường bay cao đến hơn 180 độ. Các nhà phát triển tiết lộ robot còn có thể điều chỉnh sức bền khi bay bằng một nguồn điện áp thấp. Để cải thiện lực nâng cánh và tỉ lệ chuyển đổi từ lực nâng sang năng lượng, Giáo sư Park và các đồng nghiệp đã giảm tổng điện thế đầu vào và sử dụng một pin LiPo đơn như nguồn điện thấp trong biên độ hoạt động của động cơ robot.

Nhà nghiên cứu Phan Hoàng Vũ của nghiên cứu cho biết: “Với các động cơ servo siêu nhỏ nhằm giảm tối đa trọng lượng, KUBeetle-S là robot hai cánh nhẹ nhất cho đến nay có thể duy trì chuyển động bay điều khiển tự do toàn phần”.

​

Phiên bản đầu tiên của KUBeetle-S nặng 16.4g, chạy bằng pin LiPo 2 cell 7.4V. Sau khi thay và mở rộng sải cánh, trọng lượng của con robot chỉ còn 15.8g và tổng thời lượng bay tăng lên từ 3 đến gần 9 phút. Nhóm nghiên cứu phát hiện thời lượng bay có thể kéo dài hơn khi tải trọng cánh của nó ở mức gần bằng côn trùng thật.

Ngoài việc tăng thời gian bay, các chiến lược thiết kế mới cho phép robot di chuyển theo bất kỳ hướng nào, bay ngoài trời và mang thêm trọng tải. Những đặc điểm này giúp KUBeetle-S phù hợp với nhiều ứng dụng trong thực tế. Trong tương lai, robot có thể được đưa vào các quần thể côn trùng tự nhiên phục vụ mục đích nghiên cứu hoặc thực hiện các nhiệm vụ quân sự bí mật.