- «Связь стабильнее, а сигнал – лучше»:... (853)
- С приходом осени память начала стремительно... (3589)
- Большое обновление «Яндекс 360» для бизнеса... (967)
- Первый спутник «Экспресс-РВ» запустят позже... (910)
- Прототип Apple Macintosh с дисководом 5,25”... (918)
- Solaris уже ворвался в топ-3 самых... (920)
- NASA готовит мобильную пусковую установку к... (873)
- Представлено умное кольцо Oura Ring 4 —... (902)
- Бестселлер Omoda C5 для России преобразился.... (766)
- «Неуловимые мстители» ворвались в «Мир... (921)
- «Яндекс» представил «Поиск с Нейро» и внёс... (900)
- Первый полностью российский спутник связи... (1055)
- Отечественная альтернатива Toyota Alphard и... (985)
- На Восточном готовят к запуску спутники... (960)
- Это новейшая Lada Niva Sport.... (1021)
- В пятницу Землю накроет облако плазмы от... (975)
Ученые вдохновились механизмом раскрытия крыльев жука-носорога для создания нового поколения микророботов
Дата: 2024-08-04 13:30
Один из самых крупных и сильных жуков в мире, жук-носорог, стал источником вдохновения для создания изящного летающего микробота. Международная команда исследователей, используя камеры замедленной съемки, изучила полёт этих созданий и спроектировала летающего робота, способного расширять и убирать свои крылья аналогичным образом.
Робот раскрывает крылья для взлёта, затем зависает и машет ими, чтобы оставаться в воздухе. Приземлившись, он убирает крылья обратно в корпус. Команда учёных пояснила, что полученные результаты могут улучшить конструкцию роботов с машущими крыльями, особенно небольших с ограниченным взлётным весом. «Птицы, летучие мыши и многие насекомые могут прижимать крылья к телу в состоянии покоя и раскрывать их для полёта. Но мы не знали, как этот процесс работает у жука», — пишут авторы. Исследование может привести к созданию машущих роботов для поисково-спасательных операций или экологического, сельскохозяйственного и военного мониторинга.
Природа уже давно является вдохновением для создания мини-роботов. В 1989 году двое учёных из Лаборатории искусственного интеллекта Массачусетского технологического института придумали и сконструировали несколько небольших многоногих роботов для исследования нашей планеты и Солнечной системы пределами. В этом году воплощается идея создания роботов, вдохновлённых жуками. Одна команда разработала ползающего робота MiniBug и искусственного водомера, имитирующих движения, наблюдаемые у их естественных аналогов. Эти роботы являются одними из самых маленьких, лёгких и быстрых полностью функциональных роботов на сегодняшний день.
Пчёлы вдохновили микроботов, которые летают даже с повреждёнными крыльями, а мухи вдохновили крошечные акселерометры, которые чувствуют ветер и помогают управлять полётом. Доктор Сойер Бакминстер Фуллер из Вашингтонского университета, автор последнего исследования, объяснил, почему букашки имеют смысл: «Во-первых, они настолько малы, что по своей сути безопасны рядом с людьми. Вы не получите травму, если в вас врежется робот-насекомое. Во-вторых, они настолько малы, что потребляют очень мало энергии».
Источник: Hoang-Vu PhanОднако эти системы по-прежнему требуют электричества или двигателей для управления положением крыльев во время взлёта, полёта и посадки, что ограничивает их дальность и полезность. Новое исследование рассматривало жуков в качестве альтернативы — такой, которая не требует двигателей для растягивания и складывания крыльев.
Жук-носорог был рискованным источником вдохновения, поскольку с двумя парами крыльев — каждая со своим набором механики и использования — жука всегда было трудно изучать. «Жуки обладают одним из самых сложных механизмов среди различных видов насекомых», — пишут авторы.
Частично это происходит из-за сложной динамики между парами крыльев. Передние крылья, также называемые надкрыльями, твёрдые и похожи на панцири. Задние крылья, напротив, представляют собой тонкие, мембраноподобные структуры, которые складываются сами в себя, как оригами. Это позволяет им аккуратно размещаться между телом и надкрыльями, когда они не задействованы в полёте.
Предыдущие исследования предполагали, что задними крыльями управляют мышцы, эластичные ткани или другие элементы. Команда положила конец спору, используя высокоскоростные камеры для записи жуков во время их полёта.
Крылья жука расправляются в два этапа. Сначала жук раскрывает твёрдые надкрылья. Затем, с помощью пружинного механизма, задние крылья слегка растягиваются, используя накопленную энергию, а не мышечную. Другими словами, жук не напрягает мышцы — его задние крылья естественным образом расправляются. «Это обеспечивает зазор, необходимый для последующего взмахивающего движения», — написала команда.
Вторая фаза активирует синхронизированные взмахи обеих пар крыльев. Задние крылья раскрываются и принимают положение полёта, позволяя жуку маневрировать.
Дальше исследователи планируют продолжить работу над созданием летающих микроботов, вдохновлённых жуком-носорогом. Они намерены усовершенствовать механизм раскрытия и складывания крыльев, чтобы сделать роботов более эффективными и манёвренными. Кроме того, они будут работать над уменьшением размеров и веса микроботов, чтобы они могли выполнять более сложные задачи в различных условиях.
Кроме того, исследователи будут изучать другие виды насекомых и животных, чтобы найти новые источники вдохновения для создания инновационных роботов. Они планируют продолжать сотрудничать с другими учёными и инженерами, чтобы объединить знания и опыт в области биологии, механики, электроники и искусственного интеллекта.
В конечном итоге, цель исследователей — создать роботов, которые смогут работать в гармонии с природой и людьми, помогая решать глобальные проблемы, такие как изменение климата, потеря биоразнообразия и стихийные бедствия. Эти роботы смогут выполнять задачи, которые слишком опасны или труднодоступны для людей, и помогут лучше понять и защитить окружающую среду.
Подробнее на iXBT
Предыдущие новости
Вице-президент Samsung: Galaxy S25, Galaxy S25 Plus и Galaxy S25 Ultra получат первоклассные камеры и экраны
Вице-президент подразделения мобильных устройств Samsung Даниэль Араужо (Daniel Araujo) сделал несколько интересных комментариев во время публикации отчета Samsung за второй квартал текущего года. В частности, топ-менеджер сообщил, что аппараты будущей линейки Galaxy S25 получат первоклассные дисплеи и такие же камеры. Изображение: SK, Youtube «Мы постоянно обновляем...
Могут подорожать вообще все флагманы 2025 года? SoC Dimensity 9400 будет дороже предшественницы
Мы уже не раз слышали, что SoC Snapdragon 8 Gen 4 будет весьма дорогой, что может сказаться на ценах на флагманские смартфоны. Похоже, то же самое будет справедливо и для Dimensity 9400. Как утверждает Digital Chat Station, новая платформа MediaTek будет дороже предыдущей. То есть потенциально могут подорожать вообще все флагманы на рынке, но, конечно, удорожание одного...
Прорыв в изучении темной материи: техника Леса Лайман-Альфа выявила расхождения с текущими моделями
Ученые из Калифорнийского университета в Риверсайде совершили значительный прорыв в изучении тёмной материи, невидимой субстанции, которая, как считается, составляет большую часть массы Вселенной. Используя технику Lyman-Alpha Forest (Лес Лайман-Альфа), исследователи составили подробную карту распределения газообразного водорода в космосе, что косвенно указывает на присутствие...
Intel грозит уже два коллективных иска из-за проблемных процессоров
Intel грозит уже второй коллективный иск из-за проблемных процессоров. После юристов Abington Cole + Ellery их коллеги из Kaplan Gore также обратились к пользователям процессоров Core с просьбой рассказать о своём опыте использования и проблемах, которые успели проявиться. Как и в первом случае, сейчас речь пока не идёт о самом иске — юристы собирают информацию, чтобы...