3 façons dont les drones du futur seront comme des insectes

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Véhicules aériens sans pilote (UAV) - ou drones 5 utilisations étonnantes des drones à l'avenirLes véhicules aériens sans pilote, plus communément appelés drones, sont désormais tristement célèbres pour leurs capacités de surveillance, mais comme la plupart des outils, l'utilité d'un drone dépend de qui contrôle. Lire la suite , comme ils sont plus connus - sont prêt à révolutionner 7 Industries Les drones vont révolutionnerSept industries qui sont prêtes et préparées à être (pour la plupart positivement) impactées - sinon révolutionnées - par les drones. Lire la suite un certain nombre d'industries. Que ce soit pour le transport maritime, l'agriculture ou l'armée, vous avez parfois besoin d'une machine pour faire le travail d'un homme.

À mesure que les drones deviennent de plus en plus petits, les ingénieurs doivent être plus créatifs pour intégrer toutes les technologies nécessaires. L'inspiration pour certains des drones de pointe de l'avenir a commencé à provenir d'une source peu probable: les bugs.

La nature est un excellent ingénieur. Des milliards d'années de sélection naturelle Voir les bases de l'évolution et de la sélection naturelle expliquées en quelques minutesLa chaîne YouTube Stated Clearly explique rapidement l'évolution et les concepts connexes. Lire la suite ont rendu les insectes plus qualifiés que toute autre créature pour naviguer dans leurs habitats particuliers. Lorsque les ingénieurs souhaitent placer des drones dans des situations similaires, il est logique de consulter l'expert d'origine - évolution.

Jetons un coup d'œil à certaines des façons dont les minuscules drones du futur pourraient ressembler à des insectes.

Ailes bourdonnantes

La photo ci-dessus montre un «robo-fly» à côté du bord d'une pièce de dix cents pour l'échelle. Il s'agit d'un produit de l'armée américaine - qu'il prévoit d'utiliser à des fins de surveillance secrète. Accélérant à travers des espaces intérieurs dangereux à 20 mètres par seconde, le petit drone permettrait à l'espionnage d'être mené avec moins de risques pour la vie humaine.

Cela fait partie du programme militaire Fast Lightweight Autonomy, qui vise à développer de nouveaux algorithmes pour permettre aux petits UAV de naviguer dans les bâtiments sans utiliser de pilote à distance ou Waypoints GPS Fonctionnement du GPS [MakeUseOf explique]En tant que joueur passionné, je suis surpris par la corrélation entre les fonctionnalités de type GPS dans les jeux vidéo modernes et la prolifération de la technologie GPS dans la vie mondaine. Quand j'étais enfant, les cartes papier et la cartographie étaient ... Lire la suite .

«Les oiseaux de proie et les insectes volants présentent les types de capacités que nous voulons pour les petits drones», Mark Micire, directeur de programme de DARPA, a déclaré à CNN. «Les Autour des palombes, par exemple, peuvent voler très rapidement à travers une forêt dense sans se heurter à un arbre. De nombreux insectes peuvent également filer et planer avec une vitesse et une précision incroyables. »

Les ailes du «robo-fly» sont en titanate de zirconium, ou PZT, un matériau qui bat et se plie lorsque la tension est appliquée.

L'équipe de recherche a démontré qu'elle peut créer un ascenseur en utilisant cette méthode, de sorte que la structure a le potentiel de voler. Cependant, il faudra peut-être 10 à 15 ans de recherches supplémentaires pour développer des algorithmes de stabilité avant que l'Armée de terre ne dispose d'un drone à insectes entièrement fonctionnel.

Jambes de marche dans l'eau

Une équipe de recherche de l'Université nationale de Séoul et de Harvard a réussi à créer un petit robot capable de marcher sur l'eau et même de sauter de sa surface sans couler.

Bien que communément associée au surnaturel, la marche sur l'eau est étonnamment courante dans le monde naturel - et les minuscules insectes y sont particulièrement bons. Un tel insecte est le piétineur d'eau, un membre à quatre pattes de la Famille des gerridés. Il utilise la tension superficielle de l'eau pour s'asseoir sans effort sur le dessus sans percer - et il peut même s'éloigner du danger.

L'équipe de recherche a étudié le water strider pour mieux comprendre ce qu'il fait, dans l'espoir d'imiter son comportement avec un robot. La plus grande difficulté, selon leurs résultats publiés, a été de réaliser un saut sans rompre la tension superficielle. Après avoir observé un grand nombre de patineurs d'eau et analysé leurs mouvements, les scientifiques ont déchiffré le code: l'eau les jambes du strider sont légèrement incurvées aux extrémités et son mouvement de jambe est rotatif, ce qui lui permet de sauter sans percer l'eau.

Le résultat est un insecte robotique qui peut exercer jusqu'à 16 fois son propre poids corporel à la surface de l'eau sans percer, sans avoir besoin de contrôles très complexes. Ces machines pourraient être utilisées pour surveiller l'écologie, tuer de vrais insectes comme les moustiques ou à peu près tout ce qui implique de l'eau stagnante.

Yeux segmentés

Les petits drones ne se contentent pas de chercher des insectes pour l'inspiration des locomotives - leurs systèmes de vision pourraient également être précieux. Bien que la vision des insectes soit loin de la MH, elle les aide à éviter les collisions lors de la navigation dans des espaces confinés - ce que les petits drones doivent pouvoir faire.

Certains ont essayé de résoudre le problème des collisions avec des appareils photo numériques, mais ceux-ci ont tendance à ne pas bien se fondre dans le besoin d'un boîtier petit et extrêmement léger. Un groupe de chercheurs de l'Institut fédéral suisse de technologie a récemment adopté une approche différente en développant un nouveau capteur de mouvement inspiré des insectes pour les drones.

L'œil artificiel ne pèse que deux milligrammes et ne prend que deux millimètres cubes, et il peut détecter un mouvement dans un gamme de conditions allant d'une pièce mal éclairée à la lumière du soleil en plein air - trois fois plus rapide qu'un vol réel insectes.

Le capteur comporte une lentille au-dessus de trois photodétecteurs électroniques dans un motif triangulaire. En combinant les mesures de chacun des photodétecteurs individuels, l'appareil peut déterminer rapidement la vitesse et la direction de tout mouvement dans son champ de vision. Ceci est très similaire à la façon dont les yeux segmentés des insectes fonctionnent, et permet d'éviter très efficacement les obstacles.

Des algorithmes ont déjà été développés pour traiter les signaux de l'œil, et ils seront programmés en petites puces embarquées pour calculer des choses comme la distance aux objets et le temps jusqu'à ce qu'un potentiel collision.

Que pensez-vous de cette technologie de drone inspirée des insectes? Les drones peuvent-ils apprendre d'autres astuces de la nature? Partagez votre opinion dans les commentaires ci-dessous!

Crédit d'image: Robot Wasp par Linda Bucklin via Shutterstock, U.S.Army, Wikimedia Commons