Различни капки водни кончета Lin Lab
Природата е съвършено средство за решаване на проблеми. В края на краищата са били необходими милиарди години еволюционна итерация, за да се разбере (по заобиколен начин) кое работи и кое не. Поради тази причина изследователите често погледнете естествения свят за отговори – дори когато решават проблем, който технологично може да е доста нов.
Съдържание
- Тайните на водното конче
- Изграждане на по-добри роботи
Това е, което изследователи от Имперския колеж в Лондон в Обединеното кралство използваха по време на скорошен проект, предназначен да намери нови начини за изграждане на малки летателни апарати като дронове. По-конкретно, те искаха да знаят как биха могли по-добре да направят летящи роботи, които да могат да извършват действия като коригиране на полета си, когато са изхвърлени от курса. Какъв по-добър начин да направите това от изучаването на скромното водно конче?
Препоръчани видеоклипове
„Водните кончета са част от група, наречена paleoptera, които са сред първите, които се отделиха, когато насекомите започнаха да летят преди няколкостотин милиона години,“
Сам Фабиан, постдокторантски научен сътрудник в отдела по биоинженерство на колежа, каза пред Digital Trends. „Те не са останали напълно непроменени през това време, но техният четирикрил, дълъг план на тялото като цяло е последователен и изглежда им е служил добре. Водните кончета са сравнително големи насекоми и всички са въздушни хищници като възрастни, изискващи от тях да преследват и прихващат плячка, като маневрират, когато е необходимо. Резултатът от този еволюционен натиск е [че] разглеждаме фино настроена летателна машина, която има на какво да ни научи.“Тайните на водното конче
Ентомолозите изучават насекоми от много години. Но това, което дава на изследователите ясно предимство, когато го правят през 2021 г., са инструментите, които са на разположение, за да им помогнат. В това проучване изследователите от Imperial искаха да съберат подробна информация за начина водните кончета извършват движение, наречено „накланяне“, вид обратно обръщане с главата надолу, за да се изправят във въздуха.
За да постигнат това, те монтираха 20 водни кончета с малки магнити и точки за проследяване на движението, така че може да улови в 3D подробна информация за начина, по който водните кончета изпълняват тази пъргава част от акробатика. Те също така използваха изключително високоскоростни камери, за да документират движенията.
Те откриха, че формата на водните кончета е ключова за техния атлетизъм. Всъщност тяхната форма е такава, че водните кончета дори ще се обърнат, за да се изправят във въздуха, когато бъдат изведени в безсъзнание и след това изпуснати. Това би било като дрон, който губи мощност и все още намира начин да коригира курса си.
„Склонни сме да мислим, че водните кончета и други насекоми трябва да работят постоянно, за да поддържат баланс, докато летят, обработвайки всякакъв вид информация [като] зрение“, каза Фабиан. „Това отчасти се дължи на малкия им размер, което означава, че въздухът им се струва по-плътен и прави маневреността по-висока, но също така затруднява извършването на неща като плъзгане. Водните кончета изглеждат точно на границата на този ефект, тъй като са относително големи насекоми, способни да използват пасивни механизми, за да се плъзгат и изправят, но все още могат да се реят и да извършват впечатляващи подвизи маневреност. Това е нещото, което може да искаме да вградим в бъдещи роботизирани проекти - така че да могат да използват пасив механизмите за стабилност да бъдат по-здрави и да използват по-малко сензорна информация, но също така да могат да извършват големи подвизи, ако необходимо."
Изграждане на по-добри роботи
Изследователите все още не са преминали към фазата на реално изграждане на роботизирано водно конче на проекта. Но независимо дали това е в тяхната пътна карта, изследвания като това - които биха били много по-трудни само преди няколко години - биха могли да помогнат да се информира формата на утрешните летящи роботи.
„Основното потенциално приложение на прозренията от нашата работа би било за намаляване на изчисленията усилия и енергия, които малките летящи превозни средства ще трябва да положат, за да поддържат стабилност“, Фабиан казах. „Ако можем да вградим пасивни механизми, които позволяват стабилност и висока маневреност, базирани върху стойката, можем значително да подобрим техните способности и набора от поведения, които очакваме тях."
Наскоро излезе документ, описващ работата публикувано в списание Proceedings of the Royal Society B.
Препоръки на редакторите
- AMD иска да надгради AI със своето следващо поколение графични карти
- Wing създава по-големи и по-малки дронове за повече доставки
- Дроновете летят под земята в Япония и ето защо
- Дронът Dragonfly с осем ротора на НАСА се насочва към най-голямата луна на Сатурн
- Безпилотни летателни апарати за пръскане на кал могат да се използват за изграждане на домове в райони на бедствия
Надградете начина си на животDigital Trends помага на читателите да следят забързания свят на технологиите с всички най-нови новини, забавни ревюта на продукти, проницателни редакционни статии и единствени по рода си кратки погледи.
