Реклама
Беспилотные летательные аппараты (БЛА) - или беспилотные летательные аппараты 5 удивительных способов использования дронов в будущемБеспилотные летательные аппараты, чаще называемые беспилотниками, теперь печально известны своими возможностями наблюдения, но, как и большинство инструментов, полезность беспилотника зависит от того, кто контролирует ситуацию. Прочитайте больше как они более известны - настроен на революцию 7 промышленных дронов готовы к революцииСемь отраслей промышленности, которые готовы и готовы (в основном положительно) воздействовать - если не революционизировать - беспилотниками. Прочитайте больше ряд отраслей. Будь то судоходство, сельское хозяйство или военное дело, иногда вам нужна машина для выполнения мужской работы.
По мере того, как беспилотники становятся все меньше и меньше, инженеры должны быть более изобретательны, чтобы использовать все необходимые технологии. Вдохновение для некоторых передовых дронов будущего стало поступать из маловероятного источника: ошибок.
Природа - отличный инженер. Миллиарды лет естественный отбор Смотрите основы эволюции и естественного отбора, объясненные в считанные минутыКанал YouTube Stated Clearly быстро объясняет эволюцию и связанные с ней концепции. Прочитайте больше сделали насекомых более квалифицированными, чем любое другое существо, чтобы ориентироваться в их конкретной среде обитания. Когда инженеры хотят поместить дроны в подобные ситуации, имеет смысл проконсультироваться с первоначальным экспертом - эволюцией.
Давайте рассмотрим некоторые из способов, которыми крошечные беспилотники будущего могут напоминать насекомых.
Гудящие крылья
Фотография выше показывает «робо-муху» рядом с краем ни копейки за масштаб. Это продукт армии США, который он планирует использовать для целей скрытого наблюдения. Быстро проходя через опасные закрытые помещения со скоростью 20 метров в секунду, крошечный беспилотник позволит проводить шпионаж с меньшим риском для жизни человека.
Это является частью программы быстрой облегченной автономии военных, целью которой является разработка новых алгоритмов, позволяющих небольшим беспилотникам перемещаться по зданиям без использования удаленного пилота или GPS путевые точки Как работает GPS [MakeUseOf Объясняет]Как заядлый геймер, меня удивляет связь между функциями, подобными GPS, в современных видеоиграх и распространением технологии GPS в повседневной жизни. Когда я был ребенком, бумажные карты и картография были ... Прочитайте больше .
«Хищные птицы и летающие насекомые демонстрируют те возможности, которые мы хотим для небольших беспилотных летательных аппаратов», - отмечает руководитель программы DARPA Марк Микир. сказал CNN. «Ястребы, например, могут очень быстро летать через густой лес, не врезаясь в дерево. Многие насекомые тоже могут прыгать и парить с невероятной скоростью и точностью ».
Крылья «робо-мухи» изготовлены из титаната циркония или PZT, материала, который колеблется и изгибается при приложении напряжения.
Исследовательская группа продемонстрировала, что с помощью этого метода они могут создавать подъемную силу, поэтому конструкция может взлететь. Тем не менее, может потребоваться 10–15 лет дополнительных исследований для разработки алгоритмов стабильности, прежде чем в армии появится полнофункциональный беспилотник для насекомых.
Водолазные ноги
Исследовательская группа из Сеульского национального университета и Гарварда сумела создать крошечного робота, способного ходить по воде и даже прыгать с ее поверхности, не погружаясь.
Хотя это обычно ассоциируется со сверхъестественным, ходьба по воде удивительно распространена в мире природы - и крошечные насекомые особенно хороши в этом. Одним из таких насекомых является водолаз, четвероногий член Семья Gerridae. Он использует поверхностное натяжение воды, чтобы без усилий сидеть на вершине, не пробиваясь, и он может даже уклоняться от опасности.
Исследовательская группа изучила водного страйдера, чтобы лучше понять, что он делает, в надежде подражать его поведению с помощью робота. Самая большая борьба, согласно их опубликованным результатам, заключалась в достижении прыжка без разрушения поверхностного натяжения. После наблюдения большого количества водных страйдеров и анализа их движений ученые взломали код: вода ноги бойка слегка изогнуты на концах, а движение его ног вращательное, что позволяет ему прыгать, не прорываясь вода.
Результатом является роботизированное насекомое, которое может в 16 раз превышать собственный вес тела на поверхности воды, не прорываясь, без необходимости очень сложных средств управления. Эти машины могут быть использованы для мониторинга экологии, убивать настоящих насекомых, таких как комары, или почти все, что связано со стоячей водой.
Сегментированные глаза
Крошечные дроны не просто ищут насекомых для локомотивного вдохновения - их системы зрения также могут быть полезны. Хотя зрение насекомых далеко от HD, оно помогает им избегать столкновений при навигации по замкнутому пространству - то, что должны делать маленькие БПЛА.
Некоторые пытались решить проблему столкновений с цифровыми камерами, но они, как правило, плохо сочетаются с необходимостью небольшой и чрезвычайно легкой упаковки. Группа исследователей в Швейцарском федеральном технологическом институте недавно применила другой подход, разрабатывая новый датчик движения, вдохновленный насекомыми, для беспилотных летательных аппаратов.
Искусственный глаз весит всего два миллиграмма и занимает всего два кубических миллиметра, и он может обнаружить движение в диапазон условий от плохо освещенной комнаты до яркого солнечного света на улице - в три раза быстрее, чем фактический полет насекомые.
Датчик оснащен линзой сверху трех электронных фотоприемников треугольной формы. Комбинируя измерения каждого из отдельных фотоприемников, устройство может быстро определять скорость и направление любого движения в своем поле зрения. Это очень похоже на то, как работают сегментированные глаза насекомых, и позволяет очень эффективно избегать препятствий.
Алгоритмы уже разработаны для обработки сигналов от глаз, и они будут запрограммированы в небольшие встроенные микросхемы для вычисления таких вещей, как расстояние до объектов и количество времени до столкновение.
Что вы думаете об этой вдохновленной насекомыми технологии беспилотного летательного аппарата? Могут ли БПЛА научиться другим трюкам с натуры? Поделитесь своими мыслями в комментариях ниже!
Кредит изображения: Оса робота Линда Баклин через Shutterstock, США, Wikimedia Commons
Брэд Меррилл - предприниматель и увлеченный технический журналист, чьи работы регулярно публикуются на Techmeme и цитируются рядом известных публикаций, включая Wall Street Journal.