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2020-05-09 17:31 |
以蚊子為靈感 科學(xué)家研發(fā)能躲避障礙的感知系統(tǒng)
從蚊子能夠在黑暗中飛行和著陸的能力為靈感，近日研究人員開發(fā)出了能躲避碰撞的感知系統(tǒng)，并在四旋翼飛機(jī)上進(jìn)行了測試。由倫敦皇家獸醫(yī)學(xué)院（RVC）Richard Bomphrey教授領(lǐng)導(dǎo)的國際科學(xué)家團(tuán)隊(duì)，對雄性庫蚊的感覺機(jī)制進(jìn)行深入研究，并找到了模擬這種昆蟲利用氣流探測障礙物的能力。 n0KpKH<&
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很多露營者在戶外睡覺的時(shí)候往往不知道蚊子已經(jīng)降落在自己的身上，其中一個(gè)重要原因是即使在漆黑的夜里蚊子也能輕巧地降落在你身上。它們能做到這一點(diǎn)要?dú)w功于機(jī)械感應(yīng)，這是一種對機(jī)械刺激的反應(yīng)能力，可以讓它們在不使用眼睛的情況下感應(yīng)到障礙物。與蝙蝠通過生物聲納系統(tǒng)進(jìn)行導(dǎo)航不同，蚊子則是利用翅膀、觸角和氣流的組合來進(jìn)行導(dǎo)航。 o rjtwF>^
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據(jù)研究小組稱，蚊子通過非常迅速地拍打它們拉長的翅膀來飛行，產(chǎn)生快速的噴氣式氣流提供升力。如果這些噴射氣流遇到障礙物，這些氣流模式就會(huì)改變形狀，這可以被蚊子觸角基部的一個(gè)名為 "莊氏器官 "的感受器陣列檢測到。這使昆蟲能夠利用 "空氣動(dòng)力學(xué)成像 "建立起周圍環(huán)境的圖像，使其能夠映射出地面和其他障礙物的位置。 ^lp=4C 9
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研究小組利用這些發(fā)現(xiàn)，通過為其安裝了一個(gè)受生物啟發(fā)的傳感器裝置，為其提供了一個(gè)具有空氣動(dòng)力學(xué)成像功能的微型四旋翼飛機(jī)。該裝置由一個(gè)連接到壓差傳感器的探針管陣列組成，這些探針管被放置在最大的靈敏度上。經(jīng)過一系列的試飛后，該四旋翼機(jī)被允許自主飛行。 i-|N6J
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該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，該四旋翼機(jī)可以在足夠的距離內(nèi)探測到地面或墻壁上的表面，幾乎不需要進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，此外，據(jù)說這套新系統(tǒng)重量輕、功耗低、可擴(kuò)展性強(qiáng)。
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