Διαφήμιση
Μη επανδρωμένα εναέρια οχήματα (UAV) - ή κηφήνες 5 καταπληκτικές χρήσεις για Drones στο μέλλονΤα μη επανδρωμένα εναέρια οχήματα, που συνήθως ονομάζονται drone, είναι πλέον διαβόητα για τις δυνατότητές τους παρακολούθησης, αλλά όπως και τα περισσότερα εργαλεία, η χρησιμότητα ενός drone εξαρτάται από το ποιος έχει τον έλεγχο. Διαβάστε περισσότερα , όπως είναι πιο γνωστά - είναι έτοιμος να φέρει επανάσταση 7 Drones Industries είναι έτοιμα να φέρουν επανάστασηΕπτά βιομηχανίες που είναι έτοιμες και προετοιμάζονται να επηρεαστούν (κυρίως θετικά) - εάν δεν φέρουν επανάσταση - από τα drone. Διαβάστε περισσότερα μια σειρά βιομηχανιών. Είτε πρόκειται για ναυτιλία, γεωργία ή στρατιωτικά, μερικές φορές χρειάζεστε μια μηχανή για να κάνετε τη δουλειά ενός άνδρα.
Καθώς τα αεροσκάφη γίνονται όλο και πιο μικρά, οι μηχανικοί πρέπει να είναι πιο δημιουργικοί για να συσκευάσουν σε όλη την απαραίτητη τεχνολογία. Η έμπνευση για μερικά από τα πρωτοποριακά drones του μέλλοντος έχει αρχίσει να προέρχεται από μια απίθανη πηγή: σφάλματα.
Η Φύση είναι ένας εξαιρετικός μηχανικός. Δισεκατομμύρια χρόνια ΦΥΣΙΚΗ ΕΠΙΛΟΓΗ Δείτε τα βασικά της εξέλιξης και της φυσικής επιλογής που εξηγούνται σε λίγα λεπτάΤο κανάλι YouTube Stated Clearly κάνει σύντομη δουλειά για να εξηγήσει την εξέλιξη και τις σχετικές έννοιες. Διαβάστε περισσότερα Έκαναν τα έντομα πιο εξειδικευμένα από οποιοδήποτε άλλο πλάσμα για να περιηγηθούν στους συγκεκριμένους οικότοπους τους. Όταν οι μηχανικοί θέλουν να βάλουν drone σε παρόμοιες καταστάσεις, είναι λογικό να συμβουλευτείτε τον αρχικό εμπειρογνώμονα - εξέλιξη.
Ας ρίξουμε μια ματιά σε μερικούς από τους τρόπους που τα μικροσκοπικά κηφήνες του μέλλοντος μπορεί να μοιάζουν με έντομα.
Βούζω φτερά
Η παραπάνω φωτογραφία δείχνει ένα "robo-fly" δίπλα στην άκρη ενός δεκάρα για κλίμακα. Αυτό είναι προϊόν του Στρατού των ΗΠΑ - ένα που σκοπεύει να χρησιμοποιήσει για σκοπούς μυστικής παρακολούθησης. Επιταχύνοντας τους επικίνδυνους εσωτερικούς χώρους στα 20 μέτρα ανά δευτερόλεπτο, το μικρό drone θα επέτρεπε τη διεξαγωγή κατασκοπείας με μικρότερο κίνδυνο για την ανθρώπινη ζωή.
Αυτό είναι μέρος του προγράμματος γρήγορης ελαφριάς αυτονομίας του στρατού, το οποίο στοχεύει στην ανάπτυξη νέων αλγορίθμων που επιτρέπουν σε μικρά UAV να πλοηγούνται σε κτίρια χωρίς τη χρήση απομακρυσμένου πιλότου ή Σημεία GPS Πώς λειτουργεί το GPS [MakeUseOf Explains]Ως άπληστος παίκτης, με εκπλήσσει η συσχέτιση μεταξύ των χαρακτηριστικών που μοιάζουν με GPS στα σύγχρονα βιντεοπαιχνίδια και του πολλαπλασιασμού της τεχνολογίας GPS στην καθημερινή ζωή. Όταν ήμουν παιδί, οι χάρτες και η χαρτογραφία ήταν ... Διαβάστε περισσότερα .
«Τα αρπακτικά πουλιά και τα ιπτάμενα έντομα παρουσιάζουν τα είδη δυνατοτήτων που θέλουμε για μικρά UAV», δήλωσε ο Mark Micire, Διευθυντής Προγράμματος της DARPA, είπε στο CNN. «Τα γεράκια, για παράδειγμα, μπορούν να πετάξουν πολύ γρήγορα μέσα από ένα πυκνό δάσος χωρίς να χτυπήσουν σε ένα δέντρο. Πολλά έντομα μπορούν επίσης να βγουν και να αιωρούνται με απίστευτη ταχύτητα και ακρίβεια. "
Τα φτερά του "robo-fly" είναι κατασκευασμένα από τιτανικό ζιρκόνιο, ή PZT, ένα υλικό που αναδιπλώνεται και κάμπτει όταν εφαρμόζεται τάση.
Η ερευνητική ομάδα έχει δείξει ότι μπορούν να δημιουργήσουν ανελκυστήρα χρησιμοποιώντας αυτήν τη μέθοδο, οπότε η δομή έχει τη δυνατότητα να πετάξει. Ωστόσο, μπορεί να χρειαστούν 10-15 χρόνια επιπλέον έρευνας για την ανάπτυξη αλγορίθμων σταθερότητας προτού ο Στρατός διαθέτει ένα πλήρως λειτουργικό drone εντόμων.
Πόδια που περπατούν στο νερό
Μια ερευνητική ομάδα από το Εθνικό Πανεπιστήμιο της Σεούλ και το Χάρβαρντ κατάφερε να δημιουργήσει ένα μικρό ρομπότ ικανό να περπατήσει πάνω στο νερό και ακόμη και να πηδήξει από την επιφάνειά του χωρίς να βυθιστεί.
Αν και συνήθως συνδέεται με το υπερφυσικό, το περπάτημα στο νερό είναι εκπληκτικά κοινό στον φυσικό κόσμο - και τα μικροσκοπικά έντομα είναι ιδιαίτερα καλά σε αυτό. Ένα τέτοιο έντομο είναι το νερό, ένα τετράποδο μέλος του Οικογένεια Gerridae. Χρησιμοποιεί την επιφανειακή τάση του νερού για να καθίσει χωρίς κόπο στην κορυφή χωρίς να σπάσει - και μπορεί ακόμη και να απομακρυνθεί από τον κίνδυνο.
Η ερευνητική ομάδα μελέτησε το water strider για να καταλάβει καλύτερα τι κάνει, ελπίζοντας να μιμηθεί τη συμπεριφορά του με ένα ρομπότ. Ο μεγαλύτερος αγώνας, σύμφωνα με τα δημοσιευμένα ευρήματά τους, ήταν η επίτευξη άλματος χωρίς να σπάσει την επιφανειακή ένταση. Αφού παρατήρησαν μεγάλο αριθμό υδάτων και αναλύουν τις κινήσεις τους, οι επιστήμονες έσπασαν τον κωδικό: το νερό Τα πόδια του επιθετικού είναι ελαφρώς καμπυλωμένα στα άκρα και η κίνηση του ποδιού είναι περιστροφική, γεγονός που του επιτρέπει να πηδάει χωρίς να σπάει το νερό.
Το αποτέλεσμα είναι ένα ρομποτικό έντομο που μπορεί να ασκήσει έως και 16 φορές το δικό του σωματικό βάρος στην επιφάνεια του νερού χωρίς να σπάσει, χωρίς να χρειάζεται πολύ περίπλοκος έλεγχος. Αυτά τα μηχανήματα θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την παρακολούθηση της οικολογίας, τη θανάτωση πραγματικών εντόμων, όπως τα κουνούπια, ή σχεδόν οτιδήποτε άλλο που περιλαμβάνει νερό.
Τμηματοποιημένα μάτια
Τα μικροσκοπικά αεροσκάφη δεν αναζητούν απλώς έντομα για έμπνευση ατμομηχανής - τα συστήματα όρασης τους θα μπορούσαν επίσης να είναι πολύτιμα. Ενώ η όραση των εντόμων απέχει πολύ από το HD, τους βοηθά να αποφεύγουν τις συγκρούσεις κατά την πλοήγηση σε περιορισμένους χώρους - κάτι που πρέπει να μπορούν να κάνουν μικρά UAV.
Μερικοί προσπάθησαν να αντιμετωπίσουν το ζήτημα των συγκρούσεων με ψηφιακές φωτογραφικές μηχανές, αλλά αυτές τείνουν να μην συνδυάζονται καλά με την ανάγκη για ένα μικρό και εξαιρετικά ελαφρύ πακέτο. Μια ομάδα ερευνητών στο Ελβετικό Ομοσπονδιακό Ινστιτούτο Τεχνολογίας υιοθέτησε πρόσφατα μια διαφορετική προσέγγιση, αναπτύσσοντας έναν νέο αισθητήρα κίνησης εμπνευσμένο από έντομα για UAV.
Το τεχνητό μάτι ζυγίζει μόλις δύο χιλιοστόγραμμα και διαρκεί μόλις δύο κυβικά χιλιοστά και μπορεί να ανιχνεύσει κίνηση σε ένα εύρος συνθηκών από ένα δωμάτιο με χαμηλό φωτισμό έως έντονο ηλιακό φως σε εξωτερικούς χώρους - τρεις φορές πιο γρήγορα από την πραγματική πτήση έντομα.
Ο αισθητήρας διαθέτει ένα φακό πάνω από τρεις ηλεκτρονικούς φωτοανιχνευτές σε τριγωνικό σχέδιο. Συνδυάζοντας τις μετρήσεις καθενός από τους μεμονωμένους φωτοανιχνευτές, η συσκευή μπορεί να προσδιορίσει γρήγορα την ταχύτητα και την κατεύθυνση οποιασδήποτε κίνησης στο οπτικό της πεδίο. Αυτό μοιάζει πολύ με τον τρόπο λειτουργίας των τμηματικών ματιών των εντόμων και επιτρέπει πολύ αποτελεσματική αποφυγή εμποδίων.
Οι αλγόριθμοι έχουν ήδη αναπτυχθεί για την επεξεργασία σημάτων από το μάτι και θα προγραμματιστούν σε μικρές μάρκες επί του σκάφους για τον υπολογισμό πραγμάτων όπως η απόσταση από τα αντικείμενα και ο χρόνος μέχρι ένα δυναμικό σύγκρουση.
Τι πιστεύετε για αυτήν την τεχνολογία drone που εμπνέεται από έντομα; Μπορούν οι UAV να μάθουν άλλα κόλπα από τη φύση; Μοιραστείτε τις σκέψεις σας στα παρακάτω σχόλια!
Πιστωτική εικόνα: Σφήκα ρομπότ από τη Linda Bucklin μέσω του Shutterstock, του στρατού των ΗΠΑ, Wikimedia Commons
Ο Brad Merrill είναι επιχειρηματίας και παθιασμένος δημοσιογράφος τεχνολογίας του οποίου το έργο εμφανίζεται τακτικά στο Techmeme και έχει αναφερθεί από διάφορες αξιόλογες δημοσιεύσεις, συμπεριλαμβανομένης της Wall Street Journal.
