3 moduri Dronii viitorului vor fi ca niște insecte

Vehicule aeriene fără pilot (UAV) - sau drones 5 Utilizări uimitoare pentru dronii în viitor 5 Utilizări uimitoare pentru dronii în viitor Vehiculele aeriene fără pilot, mai des numite droni, sunt acum infamate pentru capacitățile lor de supraveghere, dar, ca majoritatea instrumentelor, utilitatea un drone depinde de cine are control. Citește mai mult, așa cum sunt mai cunoscute - sunt revendicate pentru a revoluționa 7 Industrii Dronii sunt pregătite să revoluționeze 7 Industrii Dronii sunt pregătiți să revoluționeze Șapte industrii care sunt pregătite și susținute a fi (în mare parte pozitiv) afectate - dacă nu revoluționate - de drone . Citește mai mult un număr de industrii. Fie pentru transport maritim, agricol sau militar, uneori aveți nevoie de o mașină pentru a face un loc de muncă omului.

Pe măsură ce dronii devin mai mici și mai mici, inginerii trebuie să fie mai creativi pentru a se împacheta în toate tehnologiile necesare. Inspirația pentru unii dintre dronele de vârf ale viitorului a început să vină dintr-o sursă puțin probabilă: bug-uri.

Natura este un inginer excelent. Miliarde de ani de selecție naturală A se vedea Elementele de bază ale evoluției și selecția naturală Explicate în procesul-verbal A se vedea Bazele evoluției și selecția naturală Explicate în procesul-verbal Canalul YouTube A declarat clar că face scurte lucrări de explicare a evoluției și a conceptelor aferente. Citiți mai multe au făcut insectele mai calificate decât orice altă creatură pentru a naviga în habitatele lor particulare. Atunci când inginerii doresc să pună dronuri în situații similare, are sens doar să se consulte cu expertul original - evoluția.

Să aruncăm o privire la unele dintre modalitățile în care micuții dronzi ai viitorului seamănă cu insectele.

Buzzing Wings

Fotografia de mai sus arată a “Robo-fly” lângă marginea unui balon pentru scară. Acesta este un produs al Armatei Statelor Unite - una pe care intenționează să o folosească pentru supravegherea ascunsă. Accelerând prin spații periculoase de interior la 20 de metri pe secundă, droneta mică ar permite spionajul să se desfășoare cu un risc mai redus pentru viața umană.

Aceasta este o parte a programului de autonomie rapidă ușoară a armatei, care urmărește dezvoltarea unor noi algoritmi care să permită micilor UAV să navigheze prin clădiri fără utilizarea unui punct de pilotat la distanță sau a unor puncte GPS. Cum funcționează GPS-ul [MakeUseOf Explică] Cum funcționează GPS [MakeUseOf Explică] un jucător avid, sunt surprins de corelația dintre caracteristicile GPS asemănătoare jocurilor video moderne și proliferarea tehnologiei GPS în viața omenească. Când eram copil, hărțile de hârtie și cartografia erau ... Citește mai mult .

“Păsările de pradă și insectele zburatoare prezintă tipurile de capacități pe care le dorim pentru UAV-urile mici,” Mark Micire, manager de program al DARPA, a declarat pentru CNN. “Goshawks, de exemplu, pot zbura foarte repede printr-o pădure densă, fără a se ciocni într-un copac. Multe insecte, de asemenea, pot să arunce și să se hrănească cu viteză și precizie incredibile.”

Aripile lui “Robo-fly” sunt fabricate din titanat de zirconiu sau PZT, un material care se apleacă și se îndoaie atunci când se aplică tensiunea.

Echipa de cercetare a demonstrat că pot crea lift folosind această metodă, astfel încât structura are potențialul de a zbura. Cu toate acestea, poate fi nevoie de 10-15 ani de cercetări suplimentare pentru a dezvolta algoritmi de stabilitate înainte ca armata să aibă o dronă de insecte pe deplin funcțională.

Picioare de apă

O echipă de cercetare de la Universitatea Națională din Seul și Harvard a reușit să creeze un robot mic, capabil să meargă pe apă și chiar să sări de pe suprafața sa fără a se scufunda.

Deși în mod obișnuit asociat cu supranaturalul, mersul pe apă este surprinzător de obișnuit în lumea naturală - și insectele mici sunt deosebit de bune în el. O astfel de insectă este strikerul de apă, un membru cu patru picioare din familia Gerridae. Folosește tensiunea superficială a apei pentru a se așeza fără efort pe partea de sus, fără a se rupe - și poate chiar să evadeze pericolul.

Echipa de cercetare a studiat strikerul de apă pentru a înțelege mai bine ce face, sperând să-și imite comportamentul cu un robot. Cea mai mare luptă, conform rezultatelor publicate, a fost realizarea unui salt fără a rupe tensiunea superficială. După ce au observat un număr mare de stridere de apă și au analizat mișcările lor, oamenii de știință au spart codul: picioarele striderii de apă sunt ușor curbate la capete, iar mișcarea piciorului este rotativă, ceea ce îi permite să sară fără să se rupă prin apă.

Rezultatul este o insectă robotică care poate exersa până la de 16 ori greutatea corporală proprie pe suprafața apei fără a se rupe, fără a fi nevoie de controale extrem de complexe. Aceste mașini ar putea fi folosite pentru a monitoriza ecologia, a ucide insecte reale precum țânțarii sau aproape orice altceva care implică apă în picioare.

Segmente de ochi

Dronii mici nu caută doar insecte pentru inspirația locomotivelor - sistemele lor de viziune ar putea fi, de asemenea, valoroase. În timp ce viziunea insectelor este departe de HD, le ajută să evite coliziuni în timp ce navighează prin spații închise - trebuie să fie capabile să facă ceva UAV-uri mici.

Unii au încercat să abordeze problema coliziunilor cu camerele digitale, dar aceștia nu se amestecă bine cu nevoia unui pachet mic și extrem de ușor. Un grup de cercetători de la Institutul Federal de Tehnologie din Elveția a adoptat recent o abordare diferită, dezvoltând un nou senzor de mișcare inspirat de insecte pentru UAV.

Ochiul artificial cântărește doar două miligrame și ocupă doar două milimetri cubi și poate detecta mișcarea într-o serie de condiții, de la o cameră slab luminată până la lumina strălucitoare a soarelui în aer liber - de trei ori mai rapidă decât insectele care zboară.

Senzorul dispune de un obiectiv deasupra a trei fotodetectoare electronice, într-un model triunghiular. Prin combinarea măsurătorilor fiecăruia dintre fotodetectoarele individuale, dispozitivul poate determina rapid viteza și direcția oricărei mișcări în câmpul vizual. Acest lucru este foarte similar cu modul în care segmente de ochi de insecte de lucru, și permite o evitare foarte eficientă a obstacolelor.

Algoritmii au fost deja dezvoltați pentru a procesa semnalele din ochi și vor fi programate în mici chips-uri la bord pentru a calcula lucruri precum distanța față de obiecte și durata de timp până la o eventuală coliziune.

Ce părere aveți despre această tehnologie de difuzare inspirată de insecte? UAV-urile pot afla alte trucuri din natură? Împărtășiți-vă gândurile în comentariile de mai jos!

Image Credit: Robot Wasp de Linda Bucklin prin Shutterstock, armata S.U.A., Wikimedia Commons

Explorați mai multe despre: Drone Technology, Geeky Science.