Různé kapky vážek Lin Lab
Příroda je dokonalým řešitelem problémů. Koneckonců, má za sebou miliardy let evoluční iterace, aby se zjistilo (kruhovým způsobem), co funguje a co ne. Z tohoto důvodu výzkumníci často hledat odpovědi v přírodě – i když řeší problém, který by technologicky mohl být docela nový.
Obsah
- Tajemství vážky
- Budování lepších robotů
To je to, co vědci z britské Imperial College London využili během nedávného projektu, jehož cílem bylo najít nové způsoby stavby malých vzdušných dopravních prostředků, jako jsou drony. Konkrétně chtěli vědět, jak by mohli lépe vyrobit létající roboty, kteří budou schopni provádět akce, jako je korekce letu, když srazí z kurzu. Jaký lepší způsob, jak to udělat, než studovat pokornou vážku?
Doporučená videa
"Vážky jsou součástí skupiny zvané paleoptera, která byla mezi prvními, kteří se oddělili, když se před několika stovkami milionů let vyvinul hmyz." Sam Fabian, postdoktorandský výzkumný spolupracovník na katedře bioinženýrství vysoké školy, řekl Digital Trends. "Za tu dobu se úplně nezměnili, ale jejich čtyřkřídlý, dlouhý tělesný plán je obecně konzistentní a zdá se, že jim dobře sloužil." Vážky jsou relativně velký hmyz a jako dospělí jsou to všichni vzdušní predátoři, kteří od nich vyžadují, aby pronásledovali a zachytili kořist a v případě potřeby předváděli manévry. Výsledkem tohoto evolučního tlaku je [to, že] se díváme na jemně vyladěný letový stroj, který nás má co naučit."
Tajemství vážky
Entomologové studují hmyz již mnoho let. Co však dává vyšetřovatelům v roce 2021 výraznou výhodu, jsou dostupné nástroje, které jim pomohou. V této studii chtěli imperiální výzkumníci shromáždit podrobné informace o cestě vážky provádějí pohyb zvaný „pitching“, tedy převrácení vzhůru nohama, aby se narovnaly ve vzduchu.
Aby toho dosáhli, vybavili 20 šípových vážek malými magnety a tečkami sledujícími pohyb tak, aby mohl zachytit ve 3D podrobné informace o způsobu, jakým vážky provádějí tento hbitý kousek akrobacie. Použili také extrémně vysokorychlostní kamery, aby dokumentovali pohyby.
Zjistili, že tvar vážek je klíčem k jejich atletice. Ve skutečnosti je jejich tvar takový, že se vážky ve vzduchu dokonce převrátí, když upadnou do bezvědomí. Bylo by to, jako když dron ztrácí výkon a stále hledá způsob, jak korigovat svůj kurz.
"Máme sklon myslet na to, že vážky a jiný hmyz musí neustále pracovat, aby udrželi rovnováhu při létání a zpracovávali všechny druhy informací [jako] vidění," řekl Fabian. „Částečně je to způsobeno jejich malou velikostí, což znamená, že jim vzduch připadá hustší a zvyšuje manévrovatelnost, ale také ztěžuje věci, jako je klouzání. Vážky vypadají, že jsou právě na hranici tohoto efektu, jsou relativně velkým hmyzem, který je schopen pasivního použití mechanismy, které se mohou klouzat a napravovat, ale stále se mohou vznášet a předvádět působivé výkony manévrovatelnost. To je věc, kterou bychom mohli chtít zabudovat do budoucích robotických návrhů – takové, aby byly schopny používat pasivní stabilizační mechanismy, aby byly robustnější a využívaly méně senzorických informací, ale zároveň byly schopny vykonávat velké výkony, pokud nutné.”
Budování lepších robotů
Výzkumníci zatím nepřešli do fáze skutečného budování robotické vážky projektu. Ale bez ohledu na to, zda je to na jejich cestovní mapě, výzkum jako tento – který by byl ještě před několika lety mnohem náročnější – by mohl pomoci informovat o tvaru budoucích létajících robotů.
„Primární potenciální aplikace poznatků z naší práce by spočívala ve snížení výpočetní náročnosti úsilí a energii, kterou by malá létající vozidla musela vynaložit na udržení stability,“ Fabian řekl. „Pokud dokážeme zabudovat pasivní mechanismy, které umožňují stabilitu a vysokou manévrovatelnost na držení těla, můžeme výrazně zlepšit jejich schopnosti a rozsah chování, od kterého očekáváme jim."
Článek popisující práci byl nedávno publikované v časopise Proceedings of the Royal Society B.
Doporučení redakce
- AMD chce u své další generace grafických karet stavět na AI
- Wing staví větší a menší drony pro více dodávek
- Drony létají v Japonsku pod zemí a zde je důvod
- Osmirotorový dron Dragonfly NASA míří k největšímu měsíci Saturnu
- Bláto rozprašující drony by mohly být použity k výstavbě domů v oblastech katastrof
Upgradujte svůj životní stylDigitální trendy pomáhají čtenářům mít přehled o rychle se měnícím světě technologií se všemi nejnovějšími zprávami, zábavnými recenzemi produktů, zasvěcenými úvodníky a jedinečnými náhledy.
