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靠機械裝置維持生命的人Smelli娛樂城評價直升機無人機使用飛蛾天線導航

無人機的一大優勢是,這些小型機器人可以到達人們無法到達的地方,包括可能過於危險的區域,例如自然災害後的不穩定結構或未爆炸設備的區域。

研究人員對開發可通過嗅探空氣中的化學物質以定位災難倖存者的設備來應對這些情況感興趣註冊送點數爆炸,氣體洩漏,爆炸物等。但是,大多數人創造的傳感器不夠靈敏或不夠快,無法在飛過這些來源產生的斑駁氣味時,找到並處理特定的氣味。

現在,由華盛頓大學領導的團隊開發了Smellicopter:Smellicopter:這是一種自動無人機,它利用飛蛾的現場天線引導氣味。直升飛機在空中飛行時還可以感知並避開障礙物。該小組於10月1日在IOP Bioinspiration&Biomimetics雜誌上發表了這些結果。

威斯康星大學機械工程學博士生梅蘭妮·安德森(Melanie Anderson)說:“自然真的將我們的人造氣味傳感器吹了出來。” “通過在Smellicopter上使用實際的飛蛾天線,我們可以兼得兩全:在可以控制其運動的機器人平台上,生物體的敏感性。”

蛾子利用觸角感應周圍環境中的化學物質,並導航到食物來源或潛在伴侶。

密西根大學生物學教授,共同監督安德森博士研究的托馬斯·丹尼爾(Thomas Daniel)說:“飛蛾天線中的細胞會放大化學信號。” “飛蛾真的很有效-一種氣味分子可以觸發很多 大發網細胞反應,這就是竅門。這個過程非常高效,專門和快捷。”

該團隊使用了Manduca sexta hawkmoth的觸角來製造Smellicopter。研究人員將飛蛾放在冰箱中以麻醉,然後再拆除天線。天線與飛蛾分離後,其生物和化學活性可保持長達四個小時。研究人員說,可以通過將天線存放在冰箱中來延長時間。

通過在天線的兩端添加細線,研究人員能夠將其連接到電路並測量天線中所有單元的平均信號。然後,該團隊將其與典型的人造傳感器進行了比較,方法是將其放置在風洞的一端,並飄散兩種傳感器都會響應的氣味:花香和乙醇(一種酒精)。天線反應更快,恢復時間更短 真人娛樂城在粉撲之間。

為了創建Smellicopter,該團隊將天線傳感器添加到開源的手持式商用四軸無人機平台上,該平台允許用戶添加特殊功能。研究人員還在無人機的背面增加了兩個塑料鰭片,以產生阻力,以幫助其不斷地在上風向。

“從機器人學的角度來看,這是天才,” UW的機械工程助理教授Sawyer Fuller說。 “機器人技術中的經典方法是添加更多的傳感器,或者建立一個奇特的算法或使用機器學習來估計風向。事實證明,您所需要的只是添加一個鰭。”

Smellicopter不需要研究人員的任何幫助來尋找氣味。該團隊為無人機創建了一個“投射和浪湧”協議,該協議模仿了飛蛾尋找氣味的方式。 Smellicopter通過向左移動特定距離開始搜索。如果沒有任何東西超過特定的氣味閾值,則Smellicopter然後向右移動相同的距離。一旦檢測到異味,它就會改變其飛行模式向其猛增。

借助四個紅外傳感器,Smellicopter還可以每秒10次測量周圍的物體,從而避免障礙物。當某物進入距無人機約八英寸(20厘米)的範圍內時,它會轉到下一階段的拋物線和浪湧方案來改變方向。

“因此,如果Smellicopter向左投射,而現在左側有障礙物,它將切換為向右投射,” Anderson說。 “而且,如果Smellicopter聞到一股氣味,但前面有障礙物,它將繼續向左或向右投射,直到在沒有障礙物的情況下能夠向前扑騰。”

Smellicop的另一個優勢線上娛樂城該團隊說,這是它不需要GPS。取而代之的是,它使用照相機來調查周圍的環境,類似於昆蟲如何使用它們的眼睛。這使得Smellicopter非常適合探索礦山或管道等室內或地下空間。

在威斯康星大學研究實驗室進行的測試中,Smellicopter經過了自然調校,可以飛向蛾類感興趣的氣味,例如花香。但是研究人員希望,未來的工作可以使飛蛾天線感知其他氣味,例如從被困在瓦礫中的人呼出的二氧化碳或未爆炸裝置的化學特徵。

“尋找煙羽來源是一個完美的選擇leo娛樂城富勒說:“較大的機器人能夠攜帶一系列不同的傳感器,並使用它們來構建自己的世界地圖。像Smellicopter和Robofly這樣的小型機器人。我們真的不能在小範圍內做到這一點。但是要找到煙羽的來源,機器人真正需要做的就是避開障礙物並在風向上移動時留在煙羽中。它不需要復雜的傳感器套件,只需要能夠很好地聞起來即可。這正是Smellicopter真正擅長的。”

參考:Anderson MJ,Sullivan JG,Horiuchi T,Fuller SB和Daniel TL。一種生物混合氣味制導的自主手掌大小的飛行器。 Bioinspir Biomim2020年。doi:10.1088 / 1748-3190 / abbd81

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