3 sposoby, w jakie drony przyszłości będą jak owady

Bezzałogowe statki powietrzne (UAV) - lub drony 5 Niesamowitych zastosowań dla dronów w przyszłości 5 Niesamowitych zastosowań dla dronów w przyszłości Bezzałogowe statki powietrzne, częściej nazywane dronami, są obecnie niesławne ze względu na swoje możliwości nadzoru, ale podobnie jak większość narzędzi, przydatność dron zależy od tego, kto ma kontrolę. , jak są bardziej powszechnie znane - mają zrewolucjonizować 7 gałęzi przemysłu Drony zrewolucjonizują 7 gałęzi przemysłu Drony mają zrewolucjonizować Siedem gałęzi przemysłu, które są gotowe i przygotowane na (w większości pozytywny) wpływ - jeśli nie na rewolucję - przez drony. 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 naturalnej selekcji Zobacz podstawy ewolucji i selekcji naturalnej wyjaśnione w minutach Zobacz podstawy ewolucji i selekcji naturalnej wyjaśnione w minutach Kanał na YouTube Stated Wyraźnie robi krótkie wyjaśnienie ewolucji i powiązanych pojęć. sprawiły, że owady są bardziej wykwalifikowane niż jakiekolwiek inne stworzenie do poruszania się w 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 “robo-fly” obok krawędzi dziesięciocentówki za skalę. Jest to produkt armii amerykańskiej - taki, który planuje wykorzystać do tajnego nadzoru. Mały dron pędzący przez niebezpieczne przestrzenie wewnętrzne z prędkością 20 metrów na sekundę pozwoliłby na prowadzenie szpiegostwa przy mniejszym ryzyku 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 pilota lub punktów nawigacyjnych GPS. Jak działa GPS [Wyjaśnia MakeUseOf] Jak działa GPS [Wyjaśnia MakeUseOf] Jak 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… .

“Ptaki drapieżne i latające owady wykazują możliwości, których oczekujemy od 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 po przyłożeniu napięcia.

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.

Chociaż powszechnie kojarzone jest 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, czworonożny członek rodziny Gerridae. Wykorzystuje napięcie powierzchniowe wody, aby bez wysiłku siedzieć na górze bez przebijania się - i może nawet odskoczyć od niebezpieczeństwa.

Zespół badawczy zbadał urządzenie do mieszania wody, 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: nogi stridera są lekko zakrzywione na końcach, a jego ruch obrotowy jest obrotowy, co pozwala mu skakać bez przebicia się przez wodę.

Rezultatem jest robotyczny owad, który może wywierać nawet 16-krotność swojej własnej masy ciała na powierzchnię 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 niezwykle 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 zaledwie dwa milimetry sześcienne, i może wykrywać ruch w różnych warunkach, od słabo oświetlonego pokoju do jasnego światła słonecznego na zewnątrz - trzy razy szybciej niż faktyczne latające 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 do przetwarzania sygnałów z oka, które zostaną zaprogramowane w małe pokładowe układy scalone w celu obliczenia takich rzeczy, jak odległość od obiektów i ilość czasu do potencjalnej kolizji.

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

Zdjęcie kredytowe: Robot Wasp Linda Bucklin przez Shutterstock, U.S. Army, Wikimedia Commons