3 sposoby, w jakie drony przyszłości będą jak owady

Reklama

Bezzałogowe statki powietrzne (UAV) - lub drony 5 niesamowitych zastosowań dronów w przyszłościBezzałogowe statki powietrzne, zwane bardziej dronami, są obecnie niesławne ze względu na swoje możliwości nadzoru, ale podobnie jak większość narzędzi, użyteczność drona zależy od tego, kto ma kontrolę. Czytaj więcej , ponieważ są bardziej znane - są zrewolucjonizować 7 branż Drony mają się zrewolucjonizowaćSiedem branż, które są gotowe i przygotowane, aby (w większości pozytywnie) wpłynąć - jeśli nie zrewolucjonizować - przez drony. Czytaj więcej wiele branż. Niezależnie od tego, czy chodzi o wysyłkę, rolnictwo czy wojsko, czasami potrzebujesz maszyny do wykonywania pracy mężczyzny.

Ponieważ drony stają się coraz mniejsze, inżynierowie muszą wykazać się większą kreatywnością, aby zastosować wszystkie niezbędne technologie. Inspiracje dla niektórych nowatorskich dronów przyszłości zaczęły pochodzić z nieoczekiwanego źródła: błędów.

Natura jest doskonałym inżynierem. Miliardy lat naturalna selekcja

Zobacz podstawy ewolucji i doboru naturalnego wyjaśnione w minutachKanał YouTube Stated Wyraźnie krótko wyjaśnia wyjaśnienie ewolucji i powiązanych pojęć. Czytaj więcej sprawiły, że owady były bardziej wykwalifikowane niż jakiekolwiek inne stworzenie do poruszania się po swoich konkretnych siedliskach. Gdy inżynierowie chcą umieścić drony w podobnych sytuacjach, warto skonsultować się z oryginalnym ekspertem - ewolucją.

Rzućmy okiem na niektóre sposoby, w jakie małe drony przyszłości mogą przypominać owady.

Brzęczące Skrzydła

Zdjęcie powyżej pokazuje „muchę robo” przy krawędzi dziesięciocentówki dla skali. Jest to produkt armii amerykańskiej - taki, który planuje wykorzystać do tajnego nadzoru. Mały dron, pędząc przez niebezpieczne przestrzenie wewnętrzne z prędkością 20 metrów na sekundę, pozwoliłby na szpiegostwo z mniejszym ryzykiem dla życia ludzkiego.

Jest to część programu Fast Lightweight Autonomy dla wojska, którego celem jest opracowanie nowych algorytmów umożliwiających małym UAV nawigowanie po budynkach bez użycia zdalnego pilota lub Punkty GPS Jak działa GPS [MakeUseOf wyjaśnia]Jako zapalony gracz jestem zaskoczony korelacją między funkcjami podobnymi do GPS we współczesnych grach wideo a rozprzestrzenianiem się technologii GPS w codziennym życiu. Kiedy byłem dzieckiem, mapy papierowe i kartografia były ... Czytaj więcej .

„Ptaki drapieżne i latające owady wykazują możliwości, których potrzebujemy w przypadku małych UAV”, Mark Micire, kierownik programu DARPA, powiedział CNN. „Na przykład jastrzębie potrafią latać bardzo szybko przez gęsty las bez uderzania w drzewo. Również wiele owadów potrafi latać i unosić się z niesamowitą prędkością i precyzją. ”

Skrzydła „robo-fly” są wykonane z tytanianu cyrkonu lub PZT, materiału, który trzepocze i zgina się, gdy przyłożone jest napięcie.

Zespół badawczy wykazał, że może tworzyć windę przy użyciu tej metody, więc struktura ma potencjał do latania. Opracowanie algorytmów stabilności może jednak potrwać 10–15 lat, zanim armia ma w pełni funkcjonalny dron owadów.

Nogi do chodzenia po wodzie

Zespołowi badawczemu z Seoul National University i Harvard udało się stworzyć małego robota zdolnego do chodzenia po wodzie, a nawet skakania z powierzchni bez tonięcia.

Choć powszechnie kojarzone z zjawiskami nadprzyrodzonymi, chodzenie po wodzie jest zaskakująco powszechne w świecie przyrody - a małe owady są w tym szczególnie dobre. Jednym z takich owadów jest strider wodny, czworonożny członek Rodzina Gerridae. Wykorzystuje napięcie powierzchniowe wody, aby bez wysiłku siedzieć na górze bez przebijania się - i może nawet odskoczyć od niebezpieczeństwa.

Zespół badawczy zbadał podnośnik wodny, aby lepiej zrozumieć, co robi, mając nadzieję naśladować jego zachowanie za pomocą robota. Największą walką, zgodnie z opublikowanymi ustaleniami, było osiągnięcie skoku bez zerwania napięcia powierzchniowego. Po zaobserwowaniu dużej liczby kroków i analizowaniu ich ruchów naukowcy złamali kod: woda nogi stridera są lekko zakrzywione na końcach, a jego ruch nóg jest obrotowy, co pozwala mu skakać bez przełamywania woda.

Rezultatem jest robotyczny owad, który może wywierać nawet 16-krotność swojej własnej masy ciała na powierzchni wody bez przebijania się, bez potrzeby bardzo skomplikowanych kontroli. Te maszyny mogą być używane do monitorowania ekologii, zabijania prawdziwych owadów, takich jak komary, lub prawie wszystkiego innego, co wiąże się ze stojącą wodą.

Podzielone oczy

Małe drony nie tylko szukają owadów w poszukiwaniu lokomotywy - ich systemy wizyjne mogą być również cenne. Chociaż widzenie owadów jest dalekie od HD, pomaga im unikać kolizji podczas nawigacji w ciasnych przestrzeniach - coś małego UAV musi być w stanie zrobić.

Niektórzy próbowali rozwiązać problem kolizji z aparatami cyfrowymi, ale te zwykle nie łączą się dobrze z potrzebą małego i wyjątkowo lekkiego opakowania. Grupa naukowców ze Szwajcarskiego Federalnego Instytutu Technologii przyjęła ostatnio inne podejście, opracowując nowy czujnik ruchu inspirowany owadami do UAV.

Sztuczne oko waży zaledwie dwa miligramy i zajmuje tylko dwa milimetry sześcienne, i może wykryć ruch w zakres warunków, od słabo oświetlonego pokoju po jasne światło słoneczne na zewnątrz - trzy razy szybciej niż w rzeczywistości latanie owady

Czujnik ma soczewkę na trzech elektronicznych fotodetektorach w trójkątnym wzorze. Łącząc pomiary każdego z poszczególnych fotodetektorów, urządzenie może szybko określić prędkość i kierunek dowolnego ruchu w swoim polu widzenia. Jest to bardzo podobne do działania segmentowanych oczu owadów i umożliwia bardzo skuteczne unikanie przeszkód.

Opracowano już algorytmy przetwarzania sygnałów z oka i zostaną one zaprogramowane małe pokładowe układy scalone do obliczania takich rzeczy, jak odległość od obiektów i ilość czasu do osiągnięcia potencjału kolizja.

Co sądzisz o tej zainspirowanej owadami technologii dronów? Czy UAV mogą nauczyć się innych sztuczek z natury? Podziel się swoimi przemyśleniami w komentarzach poniżej!

Źródło zdjęcia: Robot Wasp autor: Linda Bucklin przez Shutterstock, US Army, Wikimedia Commons