3 Möglichkeiten, wie Drohnen der Zukunft wie Insekten sein werden

Unbemannte Luftfahrzeuge (UAVs) - oder Drohnen 5 Erstaunliche Einsatzmöglichkeiten für Drohnen der Zukunft 5 Erstaunliche Einsatzmöglichkeiten für Drohnen der Zukunft Unbemannte Luftfahrzeuge, die allgemein als Drohnen bezeichnet werden, sind heute wegen ihrer Überwachungsfähigkeiten berüchtigt Eine Drohne hängt davon ab, wer die Kontrolle hat. Lesen Sie mehr, wie sie allgemeiner bekannt sind - werden 7 Industrien revolutionieren Drohnen revolutionieren 7 Industrien Drohnen revolutionieren Sieben Industrien, die bereit sind, (meistens positiv) beeinflusst zu werden - wenn nicht revolutioniert - von Drohnen . Lesen Sie eine Reihe von Branchen. Ob für die Schifffahrt, die Landwirtschaft oder das Militär, manchmal benötigen Sie eine Maschine, um die Arbeit eines Mannes zu erledigen.

Da Drohnen immer kleiner werden, müssen Ingenieure kreativer sein, um alle erforderlichen Technologien einzupacken. Die Inspiration für einige der innovativsten Drohnen der Zukunft kommt aus einer unwahrscheinlichen Quelle: Bugs.

Die Natur ist ein hervorragender Ingenieur. Milliarden von Jahren natürlicher Selektion Siehe Grundlagen der Evolution und natürliche Selektion in Minuten erklärt Siehe Grundlagen der Evolution und natürliche Selektion in Minuten erklärt. YouTube-Kanal Stated Klar macht die Erklärung der Evolution und verwandter Konzepte kurz. Lesen Sie mehr haben Insekten mehr als jede andere Kreatur qualifiziert, um ihren jeweiligen Lebensraum zu navigieren. Wenn Ingenieure Drohnen in ähnliche Situationen bringen wollen, ist es nur sinnvoll, den ursprünglichen Experten zu konsultieren - Evolution.

Werfen wir einen Blick auf einige Möglichkeiten, wie die winzigen Drohnen der Zukunft Insekten ähneln können.

Buzzing Wings

Das Foto oben zeigt eine “Robofliege” neben dem Rand eines Centes für Maßstab. Dies ist ein Produkt der US-Armee - eines, das sie für verdeckte Überwachungszwecke verwenden will. Mit einer Geschwindigkeit von 20 Metern pro Sekunde durch gefährliche Innenräume würde die winzige Drohne die Spionage mit weniger Risiko für Menschenleben ermöglichen.

Dies ist Teil des Fast Lightweight Autonomy-Programms des Militärs, das darauf abzielt, neue Algorithmen zu entwickeln, mit denen kleine UAVs durch Gebäude navigieren können, ohne dass ein ferngesteuerter Pilot oder GPS-Wegpunkte verwendet werden. Funktionsweise von GPS [GPS erklärt] [Funktionsweise von GPS] Als begeisterter Gamer bin ich überrascht, dass GPS-ähnliche Funktionen in modernen Videospielen mit der Verbreitung von GPS-Technologie im Alltagsleben zusammenhängen. Als ich ein Kind war, waren Papierkarten und Kartografie… Lesen Sie mehr .

“Greifvögel und fliegende Insekten weisen die Fähigkeiten auf, die wir für kleine UAVs benötigen,” Mark Micire, Programmmanager von DARPA, erklärte gegenüber CNN. “So können zum Beispiel Goshawks sehr schnell durch einen dichten Wald fliegen, ohne in einen Baum zu klatschen. Auch viele Insekten können mit unglaublicher Geschwindigkeit und Präzision hüpfen und schweben.”

Die Flügel der “Robofliege” bestehen aus Zirkoniumtitanat oder PZT, einem Material, das beim Anlegen der Spannung klappt und sich verbiegt.

Das Forschungsteam hat gezeigt, dass sie mit dieser Methode Auftrieb erzeugen können, sodass die Struktur das Potenzial hat zu fliegen. Es kann jedoch 10-15 Jahre zusätzlicher Forschung dauern, bis Stabilitätsalgorithmen entwickelt werden, bevor die Armee eine voll funktionsfähige Insektendrohne hat.

Wasserlaufende Beine

Ein Forscherteam der Seoul National University und der Harvard University hat es geschafft, einen winzigen Roboter zu schaffen, der auf dem Wasser laufen und sogar springen kann, ohne zu sinken.

Das Wandern ist normalerweise mit dem Übernatürlichen verbunden und in der Natur ist es erstaunlich häufig, auf dem Wasser zu laufen. Winzige Insekten sind besonders gut darin. Ein solches Insekt ist der Wasserläufer, ein vierbeiniges Mitglied der Gerridae-Familie. Es nutzt die Oberflächenspannung des Wassers, um mühelos oben zu sitzen, ohne zu durchbrechen - und es kann sogar vor Gefahren hüpfen.

Das Forschungsteam untersuchte den Wasserläufer, um besser zu verstehen, was er tut, in der Hoffnung, sein Verhalten mit einem Roboter zu simulieren. Der größte Kampf bestand nach ihren veröffentlichten Ergebnissen darin, einen Sprung zu erreichen, ohne die Oberflächenspannung zu brechen. Nachdem sie eine große Anzahl von Wasserläufern beobachtet und ihre Bewegungen analysiert hatten, knackten die Wissenschaftler den Code: Die Beine des Wasserläufers sind an den Enden leicht gekrümmt, und die Beinbewegung ist rotierend, sodass er springen kann, ohne das Wasser zu durchbrechen.

Das Ergebnis ist ein Roboter-Insekt, das bis zu 16-mal sein eigenes Körpergewicht auf der Wasseroberfläche ausüben kann, ohne zu durchbrechen, ohne hochkomplexe Kontrollen zu benötigen. Diese Maschinen könnten verwendet werden, um die Ökologie zu überwachen, echte Insekten wie Stechmücken abzutöten oder alles andere, was mit stehendem Wasser zu tun hat.

Segmentierte Augen

Winzige Drohnen suchen nicht nur nach Insekten, um sich von der Lokomotive zu inspirieren - ihre Sichtsysteme könnten ebenfalls wertvoll sein. Während das Sehen von Insekten weit von HD entfernt ist, hilft es ihnen, Kollisionen beim Navigieren durch enge Räume zu vermeiden - etwas, das kleine UAVs tun müssen.

Einige haben versucht, das Problem der Kollisionen mit Digitalkameras anzugehen, aber diese passen nicht gut zu der Notwendigkeit eines kleinen und extrem leichten Pakets. Eine Forschergruppe der Eidgenössischen Technischen Hochschule (Eidgenössische Technische Hochschule) hat kürzlich einen anderen Ansatz gewählt und einen neuen von Insekten inspirierten Bewegungssensor für UAVs entwickelt.

Das künstliche Auge wiegt nur zwei Milligramm und nimmt nur zwei Kubikmillimeter in Anspruch. Es kann Bewegungen in einer Reihe von Bedingungen von schlecht beleuchteten Räumen bis zu hellem Sonnenlicht im Freien erkennen - dreimal schneller als bei fliegenden Insekten.

Der Sensor verfügt über eine Linse auf drei elektronischen Fotodetektoren in einem dreieckigen Muster. Durch die Kombination der Messungen jedes einzelnen Fotodetektors kann das Gerät die Geschwindigkeit und Richtung jeder Bewegung in seinem Blickfeld schnell bestimmen. Dies ist der Funktionsweise der segmentierten Augen von Insekten sehr ähnlich und ermöglicht eine sehr effiziente Vermeidung von Hindernissen.

Algorithmen wurden bereits entwickelt, um die Signale des Auges zu verarbeiten, und sie werden in kleine On-Board-Chips programmiert, um Dinge wie die Entfernung zu Objekten und die Zeit bis zu einer möglichen Kollision zu berechnen.

Was halten Sie von dieser von Insekten inspirierten Drohnen-Technologie?? Können UAVs andere Tricks von der Natur lernen? Teilen Sie Ihre Gedanken in den Kommentaren unten mit!

Bildnachweis: Robot Wasp von Linda Bucklin über Shutterstock, US Army, Wikimedia Commons

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