Spāres var būt atslēga nākamās paaudzes droniem

Dažādi spāru pilieni Lin Lab

Daba ir ideāls problēmu risinātājs. Galu galā tai ir bijusi miljardiem gadu ilga evolūcijas iterācija, lai noskaidrotu (apļveida veidā), kas darbojas un kas ne. Šī iemesla dēļ pētnieki bieži meklējiet atbildes uz dabas pasauli — pat tad, ja viņi risina problēmu, kas tehnoloģiski varētu būt diezgan jauna.

Saturs

  • Spāres noslēpumi
  • Labāku robotu veidošana

Tas ir tas, ko pētnieki no Apvienotās Karalistes Imperiālās koledžas Londonā izmantoja nesenā projektā, kura mērķis bija atrast jaunus veidus, kā veidot mazus gaisa transportlīdzekļus, piemēram, dronus. Konkrētāk, viņi vēlējās uzzināt, kā viņi varētu labāk izveidot lidojošus robotus, kas spēs veikt tādas darbības kā, piemēram, koriģēt lidojumu, kad tas novirzās no kursa. Kāds ir labāks veids, kā to izdarīt, nekā pētot pazemīgo spāru?

Ieteiktie videoklipi

"Spāres ir daļa no grupas, ko sauc par paleoptera, kas bija vieni no pirmajiem, kas atdalījās, kad kukaiņi sāka lidot pirms vairākiem simtiem miljonu gadu." Sems Fabians

, pēcdoktorantūras zinātniskais līdzstrādnieks koledžas bioinženierijas nodaļā, pastāstīja Digital Trends. "Tajā laikā viņi nav bijuši pilnīgi nemainīgi, taču viņu četrspārnu garais ķermeņa plāns kopumā ir konsekvents un šķiet, ka tas viņiem ir labi kalpojis. Spāres ir salīdzinoši lieli kukaiņi, un visi pieaugušie ir gaisa plēsēji, un tiem ir jādzen un jāpārtver medījums, vajadzības gadījumā veicot manevrus. Šī evolūcijas spiediena rezultāts ir tāds, ka mēs skatāmies uz precīzi noregulētu lidojuma iekārtu, kas mums daudz ko var iemācīt.

Spāres noslēpumi

Entomologi daudzus gadus ir pētījuši kukaiņus. Taču izmeklētājiem 2021. gadā ir pieejamas īpašas priekšrocības, lai viņiem palīdzētu. Šajā pētījumā imperatora pētnieki vēlējās iegūt detalizētu informāciju par ceļu spāres veic kustību, ko sauc par “piķēšanu”, kas ir sava veida apgriešana otrādi, lai sevi labotu gaisā.

Lai to panāktu, viņi aprīkoja 20 šautriņu spāres ar maziem magnētiem un kustību izsekošanas punktiem, lai tie varētu tvert 3D formātā detalizētu informāciju par to, kā spāres veic šo veiklo darbību akrobātika. Viņi arī izmantoja ārkārtīgi liela ātruma kameras, lai dokumentētu kustības.

spāre
Londonas Imperiālā koledža

Viņi atklāja, ka spāru forma ir viņu atlētisma atslēga. Faktiski to forma ir tāda, ka spāres pat apgāzīsies taisni gaisā, kad tās zaudēs samaņu un pēc tam nometīs. Tas būtu tāpat kā drons, kurš zaudē spēku un joprojām atrod veidu, kā labot savu kursu.

"Mums ir tendence domāt par spārēm un citiem kukaiņiem, kam pastāvīgi jāstrādā, lai saglabātu līdzsvaru lidojuma laikā, apstrādājot visa veida informāciju [piemēram,] redzi," sacīja Fabians. "Daļēji tas ir saistīts ar to mazo izmēru, kas nozīmē, ka gaiss viņiem šķiet biezāks un palielina manevrēšanas spēju, bet arī apgrūtina tādas darbības kā slīdēšana. Spāres izskatās tieši uz šī efekta robežas, jo ir salīdzinoši lieli kukaiņi, kas spēj izmantot pasīvo mehānismi, lai slīdētu un taisnotos, taču joprojām spēj lidot un veikt iespaidīgus varoņdarbus manevrētspēja. Tā ir lieta, ko mēs varētu vēlēties iekļaut nākotnes robotu konstrukcijās, lai tās varētu izmantot pasīvo stabilitātes mehānismiem, lai tie būtu izturīgāki un izmantotu mazāk sensorās informācijas, bet arī spētu veikt lieliskus varoņdarbus, ja nepieciešams.”

Labāku robotu veidošana

Pētnieki vēl nav pārgājuši uz projekta faktisko robotu spāres veidošanas fāzi. Taču neatkarīgi no tā, vai tas ir iekļauts viņu ceļvedī, tādi pētījumi kā šis, kas pirms dažiem gadiem būtu bijis daudz grūtāks, varētu palīdzēt informēt par rītdienas lidojošo robotu formu.

Londonas Imperiālā koledža

“Mūsu darbā gūto ieskatu primārais potenciālais pielietojums būtu skaitļošanas samazināšana pūles un enerģija, kas maziem lidojošiem transportlīdzekļiem būtu jāiegulda, lai saglabātu stabilitāti,” Fabians teica. "Ja mēs varam iebūvēt pasīvus mehānismus, kas nodrošina stabilitāti un augstu manevrēšanas spēju, pamatojoties stāju, mēs varam ievērojami uzlabot viņu spējas un uzvedības diapazonu, ko mēs sagaidām viņiem.”

Papīrs, kurā aprakstīts darbs, bija nesen publicēts žurnālā Proceedings of the Royal Society B.

Redaktoru ieteikumi

  • AMD vēlas balstīties uz AI ar savām nākamās paaudzes grafiskajām kartēm
  • Wing būvē lielākus un mazākus dronus vairākām piegādēm
  • Japānā zem zemes lido droni, un lūk, kāpēc
  • NASA astoņu rotoru drons Dragonfly dodas uz Saturna lielāko pavadoni
  • Dronus, kas izsmidzina dubļus, varētu izmantot māju celtniecībai katastrofu zonās

Uzlabojiet savu dzīvesveiduDigitālās tendences palīdz lasītājiem sekot līdzi steidzīgajai tehnoloģiju pasaulei, izmantojot visas jaunākās ziņas, jautrus produktu apskatus, ieskatu saturošus rakstus un unikālus ieskatus.