Спасательные операции часто проводятся в условиях, где человеку трудно передвигаться из-за суровой погоды, сложного рельефа или опасных факторов, таких как дым или пыль. Именно поэтому исследователи стремятся найти современные технологические решения для повышения эффективности таких миссий.
Об этом сообщает ProIT
Роботы нового поколения вдохновляются биологией летучих мышей
Профессор Вустерского политехнического института Нитин Дж. Санкет вместе с командой разработал миниатюрных летающих роботов, которые используют ультразвуковую навигацию по аналогии с летучими мышами. Эти устройства, размером с ладонь, оснащены программным обеспечением на основе искусственного интеллекта, которое позволяет фильтровать лишние шумы и обнаруживать препятствия на расстоянии до двух метров.
«Спасательные операции проводятся пешком,» сказал Санкет. «Есть много людей, которые идут пешком с фонариками в действительно суровых условиях и ставят свои жизни под угрозу, чтобы спасти других. Мы подумали, что дроны — это ответ, потому что они могут быстро охватывать большие площади. Они могут быть маневренными и быстрыми».
Увлечение Санкета аэро-робототехникой зародилось еще во время учебы в аспирантуре, когда его научный руководитель предложил создать самого маленького возможного робота. Это стало началом изучения биологических механизмов, которые можно применить для конструирования компактных машин. Исследователь обратил внимание на то, как насекомые и птицы осуществляют сложные полеты с ограниченными сенсорными возможностями.
Биоинженерные подходы и первые прототипы
Первый прототип Санкета — роботизированный улей с маленькими дронами, способными опылять цветы, — оказался слишком амбициозным для практического внедрения. После этого он сосредоточился на областях, где биологические принципы могут принести пользу уже в ближайшее время, в частности в поисково-спасательных миссиях.
Главной проблемой стала необходимость оснастить роботов нужными датчиками и технологиями полета, не увеличивая их размеры, стоимость и энергопотребление. Для этого команда использовала ультразвуковые сенсоры, подобные тем, что устанавливают на автоматических кранах. Однако во время испытаний оказалось, что винты создают чрезмерный шум, который мешает сенсорам распознавать препятствия.
Решение было найдено, вновь обратившись к анатомии летучих мышей. Эти животные имеют уникальные ткани в носу, ушах и рту, которые адаптивно изменяют толщину и плотность, чтобы модулировать звук. Исследователи создали 3D-печатную конструкцию, которая выполняет аналогичную функцию, изменяя форму звука для улучшения работы сенсоров.
Сейчас команда работает над повышением скорости этих дронов, чтобы сделать их еще более эффективными для использования в реальных спасательных операциях. Санкет подчеркивает важность переноса навыков не только у людей, но и у животных, в частности насекомых и птиц, которые демонстрируют выдающиеся способности к навигации, несмотря на свои маленькие размеры.
