3 způsoby Drony budoucnosti budou jako hmyz

reklama

Bezpilotní vzdušná vozidla (UAV) - nebo drony 5 Úžasné využití pro drony v budoucnostiBezpilotní vzdušná vozidla, běžněji nazývaná drony, jsou nyní pro své dohledové schopnosti neslavná, ale stejně jako většina nástrojů závisí užitečnost dronu na tom, kdo má kontrolu. Přečtěte si více , jak jsou obecně známější - jsou nastavena na revoluci 7 Industries Drones jsou nastaveny na revoluciSedm průmyslových odvětví, která jsou připravena a vyzbrojena, aby byla (většinou pozitivně) ovlivněna - ne-li revolucí - drony. Přečtěte si více řada průmyslových odvětví. Ať už jde o přepravu, zemědělství nebo armádu, někdy potřebujete stroj na vykonání práce člověka.

S tím, jak se drony zmenšují a zmenšují, musí být inženýři kreativnější, aby dokázali zabalit všechny potřebné technologie. Inspirace pro některé z nejmodernějších robotů budoucnosti začala přicházet z nepravděpodobného zdroje: chyb.

Příroda je vynikající inženýr. Miliardy let přírodní výběr Viz Základy evoluce a přirozený výběr vysvětlený v minutách

Kanál YouTube je uveden jasně a stručně vysvětluje vývoj a související pojmy. Přečtěte si více učinili hmyz kvalifikovanějším než kterékoli jiné stvoření pro navigaci v konkrétních stanovištích. Když inženýři chtějí umístit drony do podobných situací, má smysl pouze konzultovat původního odborníka - evoluci.

Pojďme se podívat na některé způsoby, jak se drobní roboti budoucnosti mohou podobat hmyzu.

Buzzing Wings

Fotografie nahoře ukazuje „robo-fly“ vedle okraje desetníku pro měřítko. Toto je produkt americké armády - ten, který hodlá použít pro tajné účely dozoru. Díky malému dronu, který prošel nebezpečnými vnitřními prostory rychlostí 20 metrů za sekundu, by bylo možné provádět špionáž s menším rizikem pro lidský život.

Jedná se o součást vojenského programu rychlé lehké autonomie, jehož cílem je vyvinout nové algoritmy, které umožní malým UAV procházet budovami bez použití vzdáleného pilota nebo GPS waypointy Jak GPS funguje [MakeUseOf vysvětluje]Jako vášnivý hráč mě překvapuje korelace mezi funkcemi podobnými GPS v moderních videohrách a množením technologie GPS v běžném životě. Když jsem byl malý, papírové mapy a kartografie byly ... Přečtěte si více .

„Draví ptáci a létající hmyz vykazují druhy schopností, které požadujeme pro malé UAV,“ Mark Micire, programový manažer DARPA, řekl CNN. "Například Goshawkové mohou velmi rychle létat hustým lesem, aniž by narazili do stromu." Mnoho hmyzů také může spouštět a vznášet se neuvěřitelnou rychlostí a přesností. “

Křídla „robo-fly“ jsou vyrobena z titaničitanu zirkoničitého, neboli PZT, což je materiál, který při přivedení napětí zaklapne a ohne se.

Výzkumný tým prokázal, že pomocí této metody může vytvořit výtah, takže struktura má potenciál létat. Vývoj algoritmů stability však může trvat 10–15 let, než bude mít armáda plně funkční hmyzí dron.

Vodní pěší nohy

Výzkumný tým ze Soulské národní univerzity a Harvardu dokázal vytvořit malého robota schopného chůze po vodě a dokonce skákat z jeho povrchu bez klesání.

I když je běžně spojován s nadpřirozeným, v přírodním světě je překvapivě běžná chůze po vodě - a drobný hmyz je v tom zvláště dobrý. Jedním takovým hmyzem je vodní strider, čtyřnohý člen Rodina Gerridae. Využívá povrchové napětí vody k tomu, aby bez námahy sedělo nahoře bez průniku - a dokonce může odskočit od nebezpečí.

Výzkumný tým studoval vodního útočníka, aby lépe porozuměl tomu, co dělá, a doufal, že jeho chování napodobí robot. Největším bojem podle jejich zveřejněných zjištění bylo dosažení skoku bez přerušení povrchového napětí. Poté, co vědci pozorovali velké množství vodních útočníků a analyzovali jejich pohyby, rozbili kód: voda nohy jezdce jsou mírně zakřivené na koncích a jeho pohyb nohou je rotační, což umožňuje skákání bez proražení voda.

Výsledkem je robotický hmyz, který může na vodní hladině vyvinout až 16násobek své vlastní tělesné hmotnosti bez průniku, aniž by bylo nutné provádět vysoce složité kontroly. Tyto stroje by mohly být použity k monitorování ekologie, zabíjení skutečného hmyzu, jako jsou komáři, nebo skoro všeho, co se týká stojaté vody.

Segmentované oči

Drobné drony nehledají jen hmyz pro lokomotivní inspiraci - jejich systémy zraku mohou být také cenné. Přestože je hmyzí vidění daleko od HD, pomáhá jim vyhýbat se kolizím při navigaci v omezených prostorech - něco malého UAV musí být schopen udělat.

Někteří se pokusili řešit problém kolizí s digitálními fotoaparáty, ale ty se obvykle neshodují s potřebou malého a extrémně lehkého balíčku. Skupina vědců Švýcarského federálního technologického institutu nedávno zaujala odlišný přístup a vyvinula nový senzor pohybu inspirovaný hmyzem pro UAV.

Umělé oko váží jen dva miligramy a zabírá jen dva krychlové milimetry a dokáže detekovat pohyb v rozsah podmínek od špatně osvětlené místnosti po jasné sluneční světlo venku - třikrát rychlejší než skutečné létání hmyz.

Senzor je vybaven čočkou na vrcholu tří elektronických fotodetektorů v trojúhelníkovém vzoru. Kombinací měření každého z jednotlivých fotodetektorů může zařízení rychle určit rychlost a směr jakéhokoli pohybu ve svém zorném poli. Toto je velmi podobné tomu, jak fungují segmentované oči hmyzu, a umožňuje velmi účinné vyhýbání se překážkám.

Algoritmy již byly vyvinuty pro zpracování signálů z oka a budou naprogramovány malé palubní čipy pro výpočet věcí, jako je vzdálenost k objektům a množství času do potenciálu kolize.

Co si myslíte o této technologii dronů inspirované hmyzem? Mohou se UAV učit další triky od přírody? Podělte se o své myšlenky v komentářích níže!

Obrázek Kredit: Robot Wasp Linda Bucklin přes Shutterstock, americká armáda, Wikimedia Commons