Nieuwe Vliegende Robots Neem Signalen Van Dieren In De Lucht

{h1}

Van het navigeren door turbulentie, tot het slapen in de middenvlucht, tot het zweven zonder geluid, de vliegaanpassingen van dieren helpen wetenschappers bij het ontwerpen van betere vliegende robots.

Van het navigeren door turbulentie, tot het slapen in de middenvlucht, tot het zweven zonder geluid, de vliegaanpassingen van dieren helpen wetenschappers bij het ontwerpen van betere vliegende robots.

Airborne drones en de dieren die ze nabootsen zijn te zien in 18 nieuwe onderzoeken die online zijn gepubliceerd op 15 december in het tijdschrift Interface Focus. Deze speciale uitgave is bedoeld om "de ontwikkeling van nieuwe luchtrobots te inspireren en de huidige status van diervluchtstudies te tonen", zei redacteur David Lentink, een assistent-professor in de machinebouw aan de Stanford University in Californië.

Hoewel mensen al vliegmachines bouwen sinds de 18e eeuw, onthulden deze nieuwe studies dat er nog veel te leren valt van hoe vogels, insecten en vleermuizen vluchten, zich omhoog houden en manoeuvreren naar veilige landingen. [Biomimicry: 7 slimme technologieën geïnspireerd door de natuur]

Vliegende drones zijn in snel tempo een algemeen verschijnsel aan het worden over de hele wereld. Ze worden gebruikt om schitterende vergezichten van boven te fotograferen, snap selfies en leveren zelfs pakketten, terwijl online retailgigant Amazon zijn eerste commerciële levering door drone in Cambridge, in het Verenigd Koninkrijk, op 7 december voltooide, meldde de BBC.

Maar het verbeteren van hoe deze robots vliegen is niet eenvoudig, aldus experts. Gelukkig zijn er genoeg vliegende dieren waar wetenschappers terecht kunnen voor inspiratie. Ongeveer 10.000 soorten vogels; 4.000 soorten vleermuizen; en meer dan 1 miljoen insectensoorten zijn in de loop van miljoenen jaren geëvolueerd om hun vleugels uit te slaan en de lucht in te gaan, en de meeste vluchtaanpassingen van deze soorten zijn helemaal niet bestudeerd, vertelde Lentink aan WordsSideKick.com.

"De meeste mensen denken dat we, omdat we weten hoe we vliegtuigen moeten ontwerpen, alles weten wat er te weten valt over de vlucht," zei Lentink. Maar zodra mensen met succes vliegtuigen en raketten konden ontwerpen, stopten ze met kijken zo dicht mogelijk bij vliegende dieren zoals ze in het verleden hadden gedaan, voegde hij eraan toe.

Nu, echter, heeft de groeiende vraag naar kleine, manoeuvreerbare vliegende robots die een verscheidenheid aan taken kunnen uitvoeren, geleid tot een wetenschappelijke "renaissance" en drijft het onderzoekers om veel open vragen over dierlijke aerodynamica en biologie te onderzoeken, zei Lentink.

Afbeelding van de vliegende AquaMAV-robot die in het water duikt, naast een afbeelding van een noordelijke jan-van-gent (Morus bassanus), ook in het water duiken.

Afbeelding van de vliegende AquaMAV-robot die in het water duikt, naast een afbeelding van een noordelijke jan-van-gent (Morus bassanus), ook in het water duiken.

Krediet: Ben Porter

Hoe kunnen uilen bijvoorbeeld zo stil vliegen? Een team wetenschappers onderzocht adaptaties in uilenvleugels die lawaai konden dempen, en ontdekte dat de grote vleugels van de dieren en de vorm van de vleugels, textuur en strategisch geplaatste pluimen van veren samenwerken om uilen geluidloos te laten glijden.

Een andere groep onderzoekers vroeg zich af hoe fregatvogels - een soort zeevogel die dagen achter elkaar kan vliegen zonder te stoppen - tijdens lange migraties "op de vleugel" kunnen slapen. De wetenschappers verzamelden de eerste opnames van hersenactiviteit tijdens de vlucht voor deze vogels, en ontdekten dat de dieren in staat waren om "micro nap" te doen om beide hersenhelften tegelijkertijd te laten rusten.

Sommige wetenschappers waren verbaasd over hoe fruitvliegjes omhoog konden blijven, zelfs als hun vleugels beschadigd waren, en leerden dat de insecten compenseerden voor ontbrekende stukken in vleugelmembranen door hun vleugel- en lichaamsbewegingen aan te passen, waardoor de insecten konden vliegen zelfs als een halve vleugel was geweest verloren.

Andere studies beschreven nieuwe robotontwerpen die zich in waterrijke diepten vanuit de lucht kunnen storten, zich een weg banen door de windende bochten of hun vleugels buigen als een vogel, voor betere controle.

Een morphing wing, geïnspireerd door vogelveren, kan snel opvouwen en uitvouwen.

Een morphing wing, geïnspireerd door vogelveren, kan snel opvouwen en uitvouwen.

Krediet: Dario Floreano

Stille vlucht, energiebesparing en -vernieuwing, aanpassing aan turbulente omstandigheden en het vermogen om zichzelf te corrigeren voor vleugelbeschadiging zijn allemaal functies die de huidige modellen van vliegende drones aanzienlijk zouden kunnen verbeteren, vertelde Lentink aan WordsSideKick.com.

'Ze moeten zwijgen,' zei Lentink over drones. "Ze moeten efficiënter zijn, en ze moeten langer vliegen, er moet nog veel worden gebouwd, het feit dat de eerste stappen nu worden gezet is echt spannend en laat zien dat er een geweldige toekomst is in deze."

Oorspronkelijk artikel op WordsSideKick.com.


Video Supplement: Vliegende clown vis en haai.mp4.




WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com