Насекомые подарили роботам свои глаза
Ученые из Гарварда и Массачусетского технологического института (MIT) помогли летающим роботам «научиться» удерживать равновесие в воздухе. Вдохновившись оцеллиями (простыми глазами) насекомых, ориентирующих их обладателей по солнечному свету, робототехники сконструировали визуальный датчик нового типа. Этого прибора оказалось достаточно для удержания робота в строго вертикальном положении, сообщается в журнале Journal of the Royal Society Interface.
Миниатюризация летающих роботов до размера мухи или пчелы потребует множества новых открытий, особенно в сфере навигации и ориентации в пространстве. Управляемый полет аппаратов такого масштаба пока был невозможен без внешних камер: они передают информацию, без которой нельзя корректировать курс и удерживать робота от переворачивания. Но техники из Гарварда и MIT решили заняться энтомологией. Они заметили, что многие летающие насекомые ориентируются по солнечному свету с помощью оцеллий (простых глаз) — трех светочувствительных линз, отличных от главных, фасеточных глаз. Затем миниатюрного (106 миллиграмм) летающего робота из углепластика оснастили механическими оцеллиями.
Светочувствительные датчики были изготовлены путем припаивания фототранзисторов на специальную схемную плату, которой придали форму пирамидки. «Увенчанный» искусственными оцеллиями беспилотник летал на «поводке» — специальном кабеле (это необходимо для управления и снабжения аппарата энергией). Хотя испытательные полеты длились менее секунды, идея сработала. В будущем такие миниатюрные беспилотники помогут искать людей в чрезвычайных ситуациях или даже опылять растения (если вымирание пчел не удастся остановить). Впрочем, сначала нужно будет изобрести для них автономные источники энергии.
Робототехники рискнули даже предложить энтомологам новую гипотезу. Двукрылые насекомые (мухи) сохраняют равновесие при самых головокружительных кульбитах — благодаря «гироскопическим» жужжальцам. Но как выдерживают устойчивый полет другие виды, лишенные этих органов? Опыт с миниатюрным беспилотником говорит о том, что им помогают ориентированные на источник света оцеллии.