| 8 мая 2020 г. — 13:33 PT
Дроны маневренны и быстры — иногда слишком быстры для препятствий, которые они встречают. Наблюдается тенденция к увеличению числа датчиков столкновения на дронах, чтобы помочь им обнаруживать препятствия и избегать их. Но датчики стоят денег, потребляют энергию и занимают место.
Теперь исследователи представили новую концепцию дешевого, легкого датчика, вдохновленного тем, как комары ориентируются в темноте. Он работает совершенно иначе, чем инфракрасные или лидарные датчики, используемые сегодня на дронах и других роботах. Вместо этого он полагается на аэродинамику, как сообщает Science.
Колеблющиеся усики
Некоторые комары — ночные насекомые и могут ориентироваться в полной темноте, не сталкиваясь с объектами. Пытаясь выяснить, как они это делают, исследователи обнаружили любопытную структуру: около 12 000 клеток, окружающих основание каждого усика животного. Они поняли, что клетки измеряют колебания усиков во время полета.
И эти колебания, как они выяснили, возникают из-за турбулентности от движения бьющихся крыльев. Например, когда комар летит рядом со стеной или землей, вихрь воздуха от бьющихся крыльев искажается таким образом, что воздействует на усики, вызывая характерное колебание. Когда специальные клетки регистрируют это колебание, комар понимает, что находится близко к препятствию, и корректирует курс, чтобы избежать столкновения с ним.
Затем исследователи создали синтетическую версию этого датчика колебаний, весом всего 9,2 грамма (0,3 унции), и установили ее на мини-дроне. С этим датчиком дрон, похожий на комара, смог обнаруживать препятствия и избегать столкновений так же, как и сам комар.
Исследователи предлагают использовать такие датчики на дронах, которые регулярно летают вблизи препятствий, например, для инспекции инфраструктуры. Хотя это может быть не лучшим применением для них. Эти высококлассные дроны, такие как новый DJI Matrice 300 RTK, уже оснащены передовыми визуальными датчиками и сложными системами обнаружения и избегания. Учитывая высококлассный характер таких дронов, стоимость этих систем оправдана. Но работа датчика, вдохновленного комарами, на недорогом мини-дроне предполагает, что даже этот класс летательных аппаратов сможет получить свою собственную доступную технологию предотвращения столкновений.