Forskellige guldsmede dråber Lin Lab
Naturen er en fuldendt problemløser. Det har trods alt haft milliarder af år med evolutionær iteration for at finde ud af (på en omvej), hvad der virker, og hvad der ikke gør. Af den grund, forskere ofte se på den naturlige verden for svar - selv når de løser et problem, der teknologisk set kan være ret nyt.
Indhold
- Dragonflyens hemmeligheder
- Byg bedre robotter
Det er, hvad forskere fra det britiske Imperial College London har udnyttet under et nyligt projekt, der havde til formål at finde nye måder at bygge små luftfartøjer som droner på. Specifikt ville de vide, hvordan de bedre kunne lave flyvende robotter, der vil være i stand til at udføre handlinger som at korrigere deres flyvning, når de bliver slået ud af kurs. Hvilken bedre måde at gøre dette på end ved at studere den ydmyge guldsmede?
Anbefalede videoer
"Lidesmede er en del af en gruppe, kaldet paleoptera, som var blandt de første til at skille sig af, da insekter udviklede sig på flugt for nogle hundrede millioner år siden."
Sam Fabian, en postdoktoral forskningsmedarbejder i højskolens afdeling for bioteknik, fortalte Digital Trends. "De har ikke været helt uændrede i den tid, men deres firfløjede, lange kropsplan er generelt konsekvent og ser ud til at have tjent dem godt. Guldsmede er relativt store insekter, og er alle luftrovdyr som voksne, hvilket kræver, at de jager og opsnapper bytte, udmanøvrerer, når det er nødvendigt. Resultatet af dette evolutionære pres er [at] vi ser på en finjusteret flyvemaskine, der har meget at lære os."Dragonflyens hemmeligheder
Entomologer har studeret insekter i mange år. Men det, der giver efterforskere en klar fordel, når de gør det i 2021, er de værktøjer, der er tilgængelige for at hjælpe dem. I denne undersøgelse ønskede de kejserlige forskere at indsamle detaljerede oplysninger om vejen guldsmede udfører en bevægelse kaldet "pitching", en slags omvendt backflip, for at rette sig op i luften.
For at opnå dette monterede de 20 darter guldsmede med små magneter og bevægelsessporende prikker, så de kunne fange, i 3D, detaljerede oplysninger om den måde, hvorpå guldsmede udfører denne kvikke smule akrobatik. De brugte også ekstreme højhastighedskameraer til at dokumentere bevægelserne.
De fandt ud af, at guldsmedens form er nøglen til deres atletik. Faktisk er deres form sådan, at guldsmede endda vil vende sig til rette i luften, når de bliver gjort bevidstløse og derefter tabt. Det ville være som en drone, der mister magten og stadig finder en måde at rette sin kurs på.
"Vi har en tendens til at tænke på, at guldsmede og andre insekter konstant skal arbejde for at opretholde balancen, mens de flyver og behandle alle slags informationer [såsom] syn," sagde Fabian. ”Det skyldes dels deres lille størrelse, hvilket betyder, at luften føles tykkere for dem, og gør manøvredygtigheden højere, men også gør det sværere at gøre ting som at glide. Guldsmede ser ud til at være lige på grænsen af denne effekt, idet de er relativt store insekter, i stand til at bruge passive mekanismer til at glide og rette sig selv, men stadig i stand til at svæve og udføre imponerende bedrifter af manøvredygtighed. Det er den slags ting, vi måske ønsker at bygge ind i fremtidige robotdesigns - sådan at de er i stand til at bruge passive stabilitetsmekanismer for at være mere robuste og bruge mindre sensorisk information, men også i stand til at udføre store bedrifter, hvis nødvendig."
Byg bedre robotter
Forskerne er ikke gået videre til den faktiske-byg-en-robot-libelle-fase af projektet endnu. Men uanset om det er på deres køreplan, kan forskning som denne - som ville have været langt hårdere for blot et par år siden - hjælpe med at informere om formen på morgendagens flyvende robotter.
"Den primære potentielle anvendelse af indsigter fra vores arbejde ville være at reducere beregningen indsats og energi, som små flyvende køretøjer skal bruge for at opretholde stabiliteten,” Fabian sagde. "Hvis vi kan indbygge passive mekanismer, der giver mulighed for stabilitet og høj manøvredygtighed, baseret på kropsholdning, kan vi i høj grad forbedre deres evner og rækken af adfærd, vi forventer af dem."
Et papir, der beskriver arbejdet, var for nylig offentliggjort i tidsskriftet Proceedings of the Royal Society B.
Redaktørens anbefalinger
- AMD ønsker at bygge videre på AI med sin næste generation af grafikkort
- Wing bygger større og mindre droner til flere leveringer
- Droner flyver under jorden i Japan, og her er hvorfor
- NASAs Dragonfly-drone med otte rotorer er på vej til Saturns største måne
- Muddersprøjtedroner kunne bruges til at bygge boliger i katastrofeområder
Opgrader din livsstilDigital Trends hjælper læserne med at holde styr på den hurtige teknologiske verden med alle de seneste nyheder, sjove produktanmeldelser, indsigtsfulde redaktionelle artikler og enestående smugkig.
