無人機(jī)在飛行過程中如果不慎顛倒,要是能夠自動(dòng)翻轉(zhuǎn)過來就能有效避免墜毀。而歸功于一向?qū)︱唑扬w行的研究,這樣的情況也許在未來一天實(shí)現(xiàn)。倫敦帝國(guó)理工學(xué)院的科學(xué)家們首先將微小的磁鐵附著在 20 只普通的蜻蜓身上,同時(shí)附上類似于動(dòng)作捕捉系統(tǒng)中用于追蹤演員動(dòng)作的光學(xué)標(biāo)記。
利用磁鐵將昆蟲固定在一個(gè)可伸縮的磁性支架上,以右上或倒立的方向。當(dāng)它們從該支架上釋放出來時(shí),蜻蜓自然而然地就會(huì)往下掉。高速攝像機(jī)與標(biāo)記相結(jié)合,在昆蟲進(jìn)入自由落體時(shí)對(duì)其進(jìn)行跟蹤。錄像被用來制作它們軌跡的3D動(dòng)畫計(jì)算機(jī)模型,以便進(jìn)一步分析。
研究人員發(fā)現(xiàn),右面朝上的蜻蜓沒有任何問題,在確定方向之后就能飛走。不過即便是倒立情況下蜻蜓也能在半空中進(jìn)行某種形式的后空翻來糾正自己。蜻蜓在失去意識(shí)的時(shí)候,依然能夠做出這個(gè)動(dòng)作,不過速度要慢一些。
事實(shí)上,雖然死掉的蜻蜓最初不能進(jìn)行正身動(dòng)作,但如果它們的翅膀先正確地預(yù)置好,它們就可以進(jìn)行正身動(dòng)作。這表明,翻轉(zhuǎn)是由于肌肉張力和翅膀姿勢(shì)等因素造成的,而不是由蜻蜓發(fā)起的任何身體動(dòng)作。
現(xiàn)在,人們希望類似的功能可以被內(nèi)置到故障安全的機(jī)翼設(shè)計(jì)中,用于固定翼無人機(jī)等飛機(jī)。
該研究論文的資深作者 Huai-Ti Lin 博士說:“工程師們可以從飛行動(dòng)物身上獲得靈感來改進(jìn)航空系統(tǒng)。無人機(jī)往往嚴(yán)重依賴快速反饋來保持其直立和航向,但我們的研究結(jié)果可以幫助工程師將被動(dòng)穩(wěn)定機(jī)制納入其機(jī)翼結(jié)構(gòu)中”。
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