Ultralekki samodzielny samolot

Ultralekki samodzielny samolot, który naśladuje nawigacyjne zdolności Muchy, mógłby pewnego dnia stać się prawdziwą muchą na ścianie.

Ważący 10 gramów mikrosamolot ,rozwijany przez zespół badaczy pod przewodnictwem Dario Floreano z Federalnego Szwajcarskiego Instytutu Technologicznego, ma rozpiętość skrzydeł 36 cm. Jednak pewnego dnia mógłby on być zmniejszony do wielkości owada, by można go było używać do poszukiwań i ratunku.

Lider projektu, Jean – Christophe Zufferey twierdzi, że dużo grup bierze inspirację od owadów, ale żadna z nich nie była w stanie osiągnąć tego w pokojowym urządzeniu latającym.

Autonomiczny lot w zamkniętym pomieszczeniu stawia naukowcom konkretne technologiczne wyzwania, które natura już pokonała.

"Domowe otoczenie jest naprawdę trudne", powiedział Erik Steltz,
przyszły doktorant inżynierii elektrycznej na University of California w Berkeley. "Jest bardzo dużo rzeczy do przezwyciężenia i wierzę, że to jest najlepszy sposób, żeby stworzyć sterowanie samolotu do lotów w warunkach zamkniętego pomieszczenia"

Na przykład, aby samolot mógł przemykać wśród pokojowych przeszkód – ścian, narożników, mebli, sufitu itd – musi on widzieć obiekty i mieć mózg żeby je ominąć.

W bardziej konwencjonalnych robotach, wymaga to najczęściej użycia skomplikowanych urządzeń informatycznych, kamer o wysokiej rozdzielczości, albo jakiś czujników odległości jak np. laserowy system wykrywania odległości.

Ale te komponenty zabierają cenną wagę, a im cięższy samolot, tym szybciej musi lecieć, by się unosić. Czyni to nawigację w pomieszczeniu trudniejszą.

Mucha nawiguje używanie swoich dużych, złożonych oczu, które pozwalają jej obserwować od razu całe pole widzenia. Ich segmenty zawierają wrażliwe na ruch neurony, które reagują na obrazy poruszające się ich siatkówki.

Te ruchome obrazy, tak zwany optyczny strumień, łączą dane, że owad postrzega, że leci prosto oraz dane, dotyczące innych ruchów takich jak obracanie, huśtanie, albo przechylanie się na boki.

Dane optyczne, które napływają gdy owad leci prosto – np., że regał w jego polu widzenia staje się coraz większy – od razu zawierają też informacje o odległości do obiektu.

W rzeczywistości, much starają sie lecieć wzdłuż w miarę prostej linii, aż do momentu gdy są za blisko przeszkody. Wtedy robią szybki zwrot o 90 stopnii i znowu lecą dalej prosto.

Muchy posiadają też dwa narządy, nazywane przezmianki, które pomagają im lecieć nie koziołkując.

Zufferey i jego koledzy wprowadzili technologie do ich robota, które naśladują wszystkie te rzeczy.

Aby naśladować sposób widzenia muchy, badacze zainstalowali dwie malutkie kamery o niskiej rozdzielczości, po jednej nad każdym skrzydłem. Żyroskop o rozmiarach micro-chipu pozwala latać i zachować stabilność.

Pokładowe przetwarzanie sygnałów i oprogramowanie kontrolne dają pojazdowi zachowanie w stylu owada.

W ostatnim eksperymencie, badacze testowali samolot w pokoju o rozmiarach 7 x 7 metrów, ze ścianami pomalowanymi w pionowe czarno-białe paski.

Urządzenie nawigowało samodzielnie przez prawie pięć minut.

Zufferey i jego koledzy pracują aktualnie nad zmniejszeniem rozmiaru samolotu do wielkości muchy domowej i nad dodaniem zdolności do regulacji wysokości lotu.

Źródło: http://dsc.discovery.com