다양한 잠자리 방울 Lin Lab
자연은 완벽한 문제 해결자입니다. 결국, 무엇이 효과가 있고 무엇이 효과가 없는지 (로터리 방식으로) 파악하기 위해 수십억 년의 진화 반복이 있었습니다. 그렇기 때문에 연구자들은 자주 자연계에서 답을 찾아보세요 — 기술적으로 꽤 새로운 문제를 해결하는 경우에도 마찬가지입니다.
내용물
- 잠자리의 비밀
- 더 나은 로봇 만들기
영국 임페리얼 칼리지 런던(Imperial College London)의 연구원들이 드론과 같은 소형 항공기를 제작하는 새로운 방법을 찾기 위한 최근 프로젝트에서 이러한 점을 활용했습니다. 특히 그들은 코스에서 벗어났을 때 비행을 수정하는 등의 작업을 수행할 수 있는 비행 로봇을 더 잘 만들 수 있는 방법을 알고 싶었습니다. 겸손한 잠자리를 연구하는 것보다 더 좋은 방법이 있을까요?
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“잠자리는 고생물목(paloptera)이라고 불리는 그룹의 일부입니다. 이들은 곤충이 약 수억 년 전에 비행을 진화했을 때 가장 먼저 갈라진 그룹 중 하나입니다.” 샘 파비안, 대학 생명 공학과의 박사후 연구원은 Digital Trends에 말했습니다. “그들은 그 당시에도 완전히 변하지는 않았지만 네 개의 날개와 긴 몸체 계획은 일반적으로 일관성이 있고 그들에게 큰 도움이 된 것 같습니다. 잠자리는 상대적으로 큰 곤충이며 성체로서 모두 공중 포식자이므로 먹이를 쫓아 가로채고 필요한 경우 앞지르게 됩니다. 이러한 진화 압력의 결과로 우리는 우리에게 많은 것을 가르쳐 줄 미세 조정된 비행 기계를 보고 있습니다.”
잠자리의 비밀
곤충학자들은 수년 동안 곤충을 연구해 왔습니다. 그러나 2021년에 조사를 수행할 때 조사관에게 뚜렷한 이점을 제공하는 것은 그들을 도울 수 있는 도구입니다. 이 연구에서 Imperial 연구원들은 방법에 대한 자세한 정보를 수집하고 싶었습니다. 잠자리는 몸을 바로잡기 위해 일종의 거꾸로 공중제비를 하는 '피칭'이라는 동작을 수행합니다. 공중에.
이를 달성하기 위해 그들은 20마리의 다터 잠자리에 작은 자석과 동작 추적 도트를 장착하여 잠자리가 민첩하게 행동하는 방식에 대한 자세한 정보를 3D로 포착할 수 있습니다. 재주 넘기. 그들은 또한 움직임을 기록하기 위해 초고속 카메라를 사용했습니다.
그들은 잠자리의 모양이 운동 능력의 핵심이라는 것을 발견했습니다. 사실, 그 모양은 잠자리가 의식을 잃은 후 떨어지면 공중에서 스스로 오른쪽으로 뒤집힐 정도입니다. 이는 드론이 전력을 잃었음에도 여전히 경로를 수정할 방법을 찾는 것과 같습니다.
“우리는 잠자리와 다른 곤충들이 비행하는 동안 균형을 유지하기 위해 끊임없이 노력하고 시력과 같은 모든 종류의 정보를 처리해야 한다고 생각하는 경향이 있습니다.”라고 Fabian은 말했습니다. “이것은 부분적으로 크기가 작기 때문에 공기가 더 두껍게 느껴지고 기동성이 높아지지만 활공과 같은 작업을 수행하기가 더 어려워집니다. 잠자리는 이 효과의 경계에 있는 것으로 보이며 상대적으로 큰 곤충이므로 지속 효과를 사용할 수 있습니다. 스스로 활공하고 바로잡을 수 있는 메커니즘을 갖고 있지만 여전히 공중에 떠서 인상적인 위업을 수행할 수 있습니다. 기동성. 이것은 우리가 미래의 로봇 설계에 구축하고 싶은 종류의 것입니다. 안정성 메커니즘은 더욱 강력해지고 감각 정보를 덜 사용하게 되지만, 다음과 같은 경우에도 큰 위업을 수행할 수 있습니다. 필요한."
더 나은 로봇 만들기
연구원들은 아직 프로젝트의 실제로 로봇 잠자리를 만드는 단계로 넘어가지 않았습니다. 그러나 그것이 로드맵에 있는지 여부에 관계없이 불과 몇 년 전만 해도 훨씬 더 어려웠을 이와 같은 연구는 미래의 비행 로봇의 형태를 알리는 데 도움이 될 수 있습니다.
“우리 작업에서 얻은 통찰력의 주요 잠재적 적용은 계산 작업을 줄이는 것입니다. 소형 비행 차량이 안정성을 유지하는 데 필요한 노력과 에너지입니다.” Fabian 말했다. “안정성과 높은 기동성을 허용하는 수동적 메커니즘을 구축할 수 있다면 자세에 따라 우리는 그들의 능력과 우리가 기대하는 행동의 범위를 크게 향상시킬 수 있습니다. 그들을."
최근 작업을 설명하는 논문이 나왔습니다. 왕립학회보 B 저널에 게재됨.
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