Mỹ phát triển drone quay nhanh đến mức gần như 'tàng hình'

Thiết bị bay này có tên Phantom Twist, khai thác một điểm yếu quen thuộc của thị giác là vật thể quay quá nhanh sẽ nhòe đi và mất hình dạng rõ ràng.

Nguyên mẫu do nhóm kỹ sư Đại học Northwestern (Mỹ) phát triển và trình bày tại hội nghị Robotics: Science and Systems 2026 ở Sydney (Úc). 

Đây là thiết bị bay không người lái dùng một cánh quạt, được thiết kế để giảm mức độ nhận biết bằng chuyển động xoay tốc độ cao.

Khác với thiết bị bay bốn cánh có phần thân gần như đứng yên, Phantom Twist chỉ sử dụng một động cơ và một cánh quạt. Cánh quạt quay theo một chiều, còn toàn bộ thân máy xoay ngược chiều với tốc độ lên tới 25 vòng mỗi giây.

Mắt người khi ấy khó phân biệt pin, bảng mạch, động cơ hay các thanh đỡ. Các bộ phận hòa vào hậu cảnh thành một vệt mờ bán trong suốt, khiến cỗ máy trông giống làn sương mỏng lơ lửng giữa không trung.

Phó giáo sư Michael Rubenstein, chuyên gia khoa học máy tính và cơ khí tại Đại học Northwestern, cho biết nhóm đã thiết kế cỗ máy dựa trên cách con người cảm nhận chuyển động, biến độ nhòe thành lớp "ngụy trang" thị giác.

Để tìm ra cấu trúc tối ưu, nhóm nghiên cứu tạo khoảng 20.000 phương án trên máy tính. Mỗi cấu hình thay đổi vị trí động cơ, cánh quạt, pin, bảng mạch và đối trọng nhưng vẫn phải đáp ứng yêu cầu bay ổn định.

Trí tuệ nhân tạo cùng các thuật toán tối ưu tiếp tục sắp xếp những bộ phận này nhằm giảm khả năng bị nhìn thấy từ nhiều góc. Các thiết kế được mô phỏng khi xoay trên 100 phông nền thực tế, từ bầu trời, cây cối đến các tòa nhà. 

Một mô hình mô phỏng cách con người nhận diện hình ảnh sẽ chấm điểm độ nổi bật của từng phương án.

Nhóm chọn 500 thiết kế có điểm nhận biết thấp nhất để tiếp tục tinh chỉnh rồi chế tạo nguyên mẫu. 

Phiên bản cuối cùng đặt các linh kiện ở nhiều độ cao và góc khác nhau, xen giữa là những khoảng trống lớn. 

Cách bố trí này hạn chế các bộ phận chồng lên nhau khi quay, khiến hình dáng tổng thể trở nên loãng và khó nhận ra.

Theo thước đo cảm nhận được sử dụng trong nghiên cứu, Phantom Twist khó nhìn thấy hơn thiết bị bay bốn cánh cùng kích thước khoảng 10 lần.

Emma Alexander, chuyên gia thị giác máy tính tại Đại học Northwestern, giải thích mắt người cần một khoảng thời gian ngắn để tích lũy tín hiệu hình ảnh. 

Khi vật thể quay đủ nhanh, các đường nét trộn vào nhau, còn hình dạng riêng biệt dần biến mất.

Nhóm nghiên cứu kỳ vọng thiết bị có thể theo dõi chim làm tổ, khảo sát vùng đất ngập nước hoặc kiểm tra cầu đường, công trình xuống cấp mà ít làm động vật hoảng sợ hay khiến con người thay đổi hành vi.

Phantom Twist hiện vẫn phát ra tiếng động từ cánh quạt, dây dẫn và các thanh đỡ mảnh cũng còn có thể nhìn thấy. 

Nhóm phát triển đang hướng tới vật liệu trong suốt hơn và hệ thống đẩy yên tĩnh hơn, đưa thiết bị bay "tàng hình" này tiến gần thêm một bước tới khả năng hòa vào cảnh vật.