De ultieme hindernisvermijding van de bijen voor slimmere drones

Anonim

De opperste hindernisvermijding van de bijen te maken voor slimmere drones

drones

Nick Lavars

7 april 2016

3 afbeeldingen

Bijen gebruiken licht om door zware vegetatie te navigeren. In de toekomst zou deze navigatietechniek kunnen worden gebruikt voor robots (Credit: Emily Baird)

Meer dan een eeuw lang hebben luchtvaart visionairs zich tot de natuurlijke wereld gewend voor inspiratie, en diegenen die werken met moderne miniatuurvliegtuigen die in de palm van je hand passen, zijn niet anders. Door te leren hoe bijen veilig door dichte regenwouden worden geslipt, ondanks hun slechte visie, zeggen wetenschappers dat ze vliegende robots met vergelijkbare mogelijkheden kunnen voorzien en veelbelovende nieuwe niveaus van autonomie beloven voor kleine drones.

Dichte bossen vol met takken en bladeren zorgen voor een behoorlijk obstakel voor snel bewegende insecten. Hoe ze in staat zijn hiaten te identificeren om doorheen te komen, lijkt hun kleine hersenen en lage resolutie gezichtsvermogen te trotseren. Onderzoekers van de Zweedse Universiteit van Lund hebben nu de trucs blootgelegd die de dieren gebruiken om door deze krappe ruimtes te navigeren zonder in de problemen te raken.

De wetenschappers bestudeerden de groene orchideeën in actie en ontdekten dat het insect de lichtintensiteit meet die door gaten in het gebladerte van het regenwoud priemt om uit te zoeken of ze groot genoeg zijn om doorheen te reizen. Door de helderheid als richtlijn te gebruiken, kunnen de insecten plekken lokaliseren die hen de grootste afstand tot de randen geven.

De onderzoekers zeggen dat een van de redenen waarom de insecten zo effectief navigeren, is omdat hun hersenen anders werken dan die van mensen. Waar een menselijk brein meer informatie in zich opneemt dan het zich feitelijk bewust is, zijn bijen en andere insecten selectiever, wat betekent dat ze patronen zien in plaats van fijnere details.

"Hun strategie is supereenvoudig", legt onderzoeksleider Emily Baird uit. "Ze meten hun snelheid en hun hoogte boven de grond door te registreren hoe snel het patroon dat ze zien naar hen toe komt en in hun ogen bewegen.Zo hebben ze omringende objecten die met een constante snelheid bij het vliegen komen. in een complexe omgeving met dichte begroeiing zullen ze automatisch langzamer vliegen dan wanneer ze in open terrein vliegen waar voorwerpen niet zo dichtbij zijn. "

De onderzoekers zeggen dat de tactieken de basis vormen voor een snel, computationeel eenvoudig en efficiënt navigatiemodel waarmee kleine robots zonder menselijke hulp door rommelige omgevingen kunnen vliegen. Maar om dat te laten gebeuren, moeten ze eerst een manier vinden om de visualisaties van het insect in kaart te brengen met wiskundige modellen en digitale systemen. Baird werkt momenteel aan dit probleem, gericht op het schilderen van een driedimensionaal beeld van wat de bijen zien met behulp van synchrotronstraling.

"Het systeem is zo eenvoudig, het is zeer waarschijnlijk dat andere dieren op deze manier ook licht gebruiken, " zegt Baird. "Het systeem is ideaal om aan te passen aan kleine, lichtgewicht robots, zoals drones, ik vermoed dat dit binnen vijf tot tien jaar realiteit zal worden. "

Het onderzoek van het team werd gepubliceerd in het tijdschrift Proceedings van de Royal Society B.

Bron: Universiteit van Lund

De wetenschappers bestudeerden de groene orchideeën in actie en ontdekten dat het insect de lichtintensiteit meet die door gaten in het gebladerte van het regenwoud priemt om uit te zoeken of ze groot genoeg zijn om doorheen te reizen (met dank aan Emily Baird)

Onderzoek Emily Baird werkt momenteel aan een driedimensionaal beeld van wat de bijen zien als ze door dichte regenwouden vliegen (Credit: Gunnar Menander)

Bijen gebruiken licht om door zware vegetatie te navigeren. In de toekomst zou deze navigatietechniek kunnen worden gebruikt voor robots (Credit: Emily Baird)