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[视频]以蚊子為靈感 科學家研發能躲避障礙的感知系統



從蚊子能夠在黑暗中飛行和著陸的能力為靈感,近日研究人員開發出了能躲避碰撞的感知系統,並在四旋翼飛機上進行了測試。由倫敦皇家獸醫學院(RVC)Richard Bomphrey教授領導的國際科學家團隊,對雄性庫蚊的感覺機制進行深入研究,並找到了模擬這種昆蟲利用氣流探測障礙物的能力

很多露營者在戶外睡覺的時候往往不知道蚊子已經降落在自己的身上,其中一個重要原因是即使在漆黑的夜裡蚊子也能輕巧地降落在你身上。它們能做到這一點要歸功於機械感應,這是一種對機械刺激的反應能力,可以讓它們在不使用眼睛的情況下感應到障礙物。與蝙蝠通過生物聲納系統進行導航不同,蚊子則是利用翅膀、觸角和氣流的組合來進行導航。

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據研究小組稱,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,這些氣流模式就會改變形狀,這可以被蚊子觸角基部的一個名為 “莊氏器官 “的感受器陣列檢測到。這使昆蟲能夠利用 “空氣動力學成像 “建立起周圍環境的圖像,使其能夠映射出地面和其他障礙物的位置。

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研究小組利用這些發現,通過為其安裝了一個受生物啟發的傳感器裝置,為其提供了一個具有空氣動力學成像功能的微型四旋翼飛機。該裝置由一個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。經過一系列的試飛後,該四旋翼機被允許自主飛行。

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該團隊發現,該四旋翼機可以在足夠的距離內探測到地面或牆壁上的表面,幾乎不需要進行數據處理,此外,據說這套新系統重量輕、功耗低、可擴展性強。