Обычные дроны работают благодаря визуальным сенсорам для навигации, однако такие системы являются плохими в условиях низкой освещенности, запыленности или влажности. В частности из-за таких ограничений усложняется работа дронов в районах, пострадавших от стихийных бедствий, где видимость становится еще хуже.
В то же время, как пишет Interesting Engineering, ссылаясь на исследование, опубликованное в журнале npj Robotics, японские исследователи разработали биогибридный дрон, который может интегрировать антенны насекомого шелкопряда шелковичного с роботизированной технологией для улучшения навигации.
"Эта инновация использует биологические сенсорные механизмы для улучшения производительности дронов в различных сферах применения, включая обнаружение газа, реагирование на катастрофы и мониторинг окружающей среды. Сочетая естественную способность насекомых чувствовать запахи с передовой робототехникой, исследовательская группа стремится преодолеть ограничения традиционных технологий беспилотников", - подчеркивают в материале.
Известно, что животные, в частности насекомые, такие как бабочки, используют свое обоняние для поиска пищи, защиты от хищников и находки партнеров. Самцы бабочек могут обнаруживать феромоны за несколько километров, используя "локализацию источника запаха".
Вдохновившись этой природной способностью, японские исследователи разработали беспилотник, который имитирует такой механизм.
"Наша команда продолжает разрабатывать биогибридные дроны, которые используют усики живых насекомых в качестве элементов датчиков запаха. В этом исследовании мы стремимся использовать динамические движения и механизмы живых организмов, чтобы значительно повысить эффективность наших дронов, отслеживающих запахи", - объяснил доцент Дайго Теруцуки из Университета Шиншу.
В издании напомнили, что предыдущий биогибридный дрон, который создали ученые, имел датчик электроантеннографии, измеряющий электрические сигналы от антенн насекомых. Несмотря на высокую чувствительность, начальная модель имела ограниченный диапазон обнаружения - всего 2 метра. Однако исследователи улучшили такой показатель.
"Чтобы повысить точность, исследователи ввели "алгоритм ступенчатого вращения", который имитирует то, как насекомые делают паузы, отслеживая запахи. В отличие от роботизированных моделей поиска запахов, которые работают непрерывно, насекомые периодически останавливаются, чтобы повысить точность. Это биологическое поведение было учтено в системе отслеживания дрона, что значительно повысило его эффективность", - подчеркивают в издании.
Кроме того, ученые переделали электроды и датчик скорости, чтобы дрон соответствовал структуре усиков шелкопряда шелковичного, благодаря чему удалось более эффективно обнаруживать сигнал.
Также исследователи применили воронкообразный корпус для уменьшения сопротивления воздушного потока и нанесли проводящее покрытие для минимизации электростатических шумовых помех.
"Эти усовершенствования увеличили дальность обнаружения запахов до примерно 5 метров, что делает дрон гораздо более эффективным в реальных условиях", - отметили в материале.
В издании добавили, что такой дрон можно использовать во многих случаях, а именно:
- для обнаружения утечек газа на объектах критической инфраструктуры;
- для обнаружения опасных веществ, таких как взрывчатка и наркотики, в системе безопасности аэропортов;
- для раннего обнаружения пожаров.
В свою очередь такие беспилотники перспективны для поисково-спасательных миссий в зонах катастроф, где обычные визуальные сенсоры выходят из строя.
"Усовершенствованный биогибридный дрон, разработанный в этом исследовании, может помочь спасателям быстро находить выживших, отслеживая запахи, и, наконец, спасти больше жизней, когда каждая секунда на счету", - отметил Теруцуки.
Другие разработки в сфере беспилотников
Ранее эксперт рассказал, что Россия налаживает производство реактивного дрона Герань-3, который будет разгоняться до 500 км/ч. По словам эксперта, мобильным группам будет значительно труднее сбивать такую цель, ведь время на ее обнаружение сократится в несколько раз.
Также стало известно, что немецкий стартап передаст Украине ударные дроны, которые не боятся РЭБов. Речь идет о дронах-камикадзе под названием HX-2, которые оснащены искусственным интеллектом и способны поражать российскую артиллерию, бронетехнику и командные пункты.
