Kačji pastirji so lahko ključ do brezpilotnih letal naslednje generacije

Narava je dovršen reševalec problemov. Navsezadnje so bile potrebne milijarde let evolucijskega ponavljanja, da bi ugotovili (na zaokrožen način), kaj deluje in kaj ne. Zaradi tega raziskovalci pogosto poiščite odgovore v naravnem svetu – tudi ko rešujejo problem, ki je tehnološko lahko precej nov.

To je tisto, kar so raziskovalci z britanskega Imperial College London izkoristili med nedavnim projektom, namenjenim iskanju novih načinov za izdelavo majhnih zračnih vozil, kot so brezpilotna letala. Natančneje, želeli so vedeti, kako bi lahko bolje naredili leteče robote, ki bodo lahko izvajali dejanja, kot je popravljanje leta, ko bodo zleteli s tečaja. Kakšen boljši način za to kot preučevanje skromnega kačjega pastirja?

"Kačji pastirji so del skupine, imenovane paleoptera, ki so se med prvimi odcepili, ko so žuželke pred nekaj sto milijoni let razvile letenje," Sam Fabian

Skrivnosti kačjih pastirjev

Entomologi že vrsto let preučujejo žuželke. Toda tisto, kar preiskovalcem pri tem leta 2021 daje izrazito prednost, so orodja, ki so jim na voljo za pomoč. V tej študiji so cesarski raziskovalci želeli zbrati podrobne informacije o poti kačji pastirji izvajajo gibanje, imenovano "pitching", nekakšen premet z glavo navzdol, da se popravijo v zraku.

Da bi to dosegli, so opremili 20 kačjih pastirjev z majhnimi magneti in pikami za sledenje gibanju, tako da bi lahko v 3D zajeli podrobne informacije o tem, kako kačji pastirji izvajajo to spretnost akrobacije. Za dokumentiranje premikov so uporabili tudi izjemno hitre kamere.

Ugotovili so, da je oblika kačjih pastirjev ključna za njihovo športnost. Pravzaprav je njihova oblika takšna, da se bodo kačji pastirji v zraku celo zvrnili v desno, ko bodo nezavestni in nato padli. To bi bilo kot dron, ki izgublja moč in še vedno najde način, kako popraviti svojo smer.

"Navadno mislimo, da morajo kačji pastirji in druge žuželke nenehno delati, da ohranijo ravnotežje med letenjem in obdelujejo vse vrste informacij [kot je] vid," je dejal Fabian. »To je deloma posledica njihove majhnosti, kar pomeni, da se jim zrak zdi gostejši, zaradi česar je manevriranje večje, vendar je tudi težje izvajati stvari, kot je drsenje. Videti je, da so kačji pastirji tik na meji tega učinka, saj so relativno velike žuželke, ki lahko uporabljajo pasivno mehanizmi, da sami drsijo in se popravijo, vendar še vedno lahko lebdijo in izvajajo impresivne podvige manevriranje. To je nekaj, kar bi morda želeli vgraditi v prihodnje robotske modele - tako, da lahko uporabljajo pasivno stabilnostni mehanizmi, da so bolj robustni in uporabljajo manj senzoričnih informacij, vendar tudi sposobni izvajati velike podvige, če potrebno.”

Izdelava boljših robotov

Raziskovalci se še niso premaknili na fazo projekta dejanske izdelave robotskega kačjega pastirja. Toda ne glede na to, ali je to na njihovem časovnem načrtu, bi raziskave, kot je ta - ki bi bile še pred nekaj leti veliko težje - lahko pomagale oblikovati obliko jutrišnjih letečih robotov.

»Primarna potencialna uporaba spoznanj iz našega dela bi bila zmanjšanje računalniškega truda in energije, ki bi ju mala leteča vozila morala vložiti v ohranjanje stabilnosti,« Fabian rekel. »Če lahko vgradimo pasivne mehanizme, ki omogočajo stabilnost in visoko manevriranje, na podlagi na držo, lahko močno izboljšamo njihove zmožnosti in obseg vedenja, ki ga pričakujemo njim."

Pred kratkim je bil objavljen dokument, ki opisuje delo objavljeno v reviji Proceedings of the Royal Society B.

Priporočila urednikov

• AMD želi graditi na AI s svojo naslednjo generacijo grafičnih kartic
• Wing izdeluje večje in manjše drone za več dostav
• Brezpilotna letala na Japonskem letijo pod zemljo in tukaj je razlog
• Nasin dron Dragonfly z osmimi rotorji se odpravlja na Saturnovo največjo luno
• Brezpilotna letala za brizganje blata bi lahko uporabili za gradnjo domov na območjih nesreč

Nadgradite svoj življenjski slogDigitalni trendi pomagajo bralcem slediti hitremu svetu tehnologije z vsemi najnovejšimi novicami, zabavnimi ocenami izdelkov, pronicljivimi uvodniki in enkratnimi vpogledi v vsebine.