Комары помогут в разработке новой системы обхода препятствий для дронов
Илья Склюев –
Интерес инженеров вызвали механизмы, отвечающие за ночные полёты у насекомых.
Контроль за изменениями в окружающей среде является одной из главных проблем в разработке современных автопилотов. Скоростей процессоров часто не хватает для того, чтобы заметить препятствие за те доли секунды, когда оно появляется перед дроном. Так почему бы не обратиться к природным примерам?
Международная группа ученых, возглавляемая профессором Ричардом Бомфри из Королевского ветеринарного колледжа в Лондоне, изучила механизмы полёта у самцов комара Culex quinquefasciatus и нашла способ имитировать способность насекомого использовать воздушный поток для обнаружения препятствий – об этом сообщил журнал New Atlas.
Исследователей привлекло не само умение полёта в темноте, но способность комаров легко и быстро приземляться на любые поверхности.
Столь назойливые и знакомые большинству людей насекомые справляются с этим благодаря механосенсингу, который позволяет им чувствовать препятствия, используя комбинацию из своих крыльев, антенн и воздушного потока. Комары летают, быстро взмахивая своими удлиненными крыльями и создавая при этом потоки воздуха, которые обеспечивают им подъемную силу.
Когда эти потоки сталкиваются с препятствием, они меняют форму, что может быть обнаружено множеством рецепторов в основании антенн комара, называемом органом Джонстона. Это позволяет насекомому построить картину своего окружения с помощью «аэродинамического изображения» – чего-то подобному тому, что можно увидеть на изображении ниже.
Исследовав механизмы полёта, команда воспроизвела их в биологически подобном устройстве, встроенном в миниатюрный квадрокоптер. Устройство состояло из массива зондовых трубок, соединенных с датчиками перепада давления, расположенными для обеспечения максимальной чувствительности.
После нескольких испытаний исследователи подтвердили, что квадрокоптер может обнаруживать поверхности на достаточном расстоянии для того, чтобы избежать земли или стен, практически не обрабатывая дополнительные данные. В сравнении с прошлыми системами новая модель оказалась в разы легче и энергоэффективней.
В перспективе подобные устройства найдут своё применение как в дронах, так и в других летающих машинах, а особенно актуальной технология будет в условиях низкой видимости.
Посмотреть на квадрокоптер, работающий на основе механизмов комариного зрения, можно на видео ниже.
Фото: janaka / Depositphotos, Chiba University / Structure and Motion Laboratory / RVC
Это новость от журнала ММ «Машины и механизмы». Не знаете такого? Приглашаем прямо сейчас познакомиться с этим удивительным журналом.
