A robotgalamb felfedi az élővilág egyik legfontosabb titkát
2020 / 01 / 21 / perei.dora
A robotgalamb felfedi az élővilág egyik legfontosabb titkát
perei.dora
A drónok kétségkívül igen hasznos találmányok, hiszen életünk számos olyan területén bevethetők, melyekre pár évvel ezelőtt nem volt lehetőségünk. Repülési technikájuk ugyanakkor korántsem annyira tökéletes, mint a madaraké. Talán PigeonBot, a robotgalamb lesz az, aki ezt megváltoztathatja?

A kaliforniai Stanford Egyetem kutatócsoportja kifejlesztett egy tollas szárnnyal repülő robotot, melyet a galambok ízületeinek működése alapján modelleztek. Ahogy az a Science News portál beszámolójából is kiderül, a madarak tollaik legyezőszerű mozgatásával váltják szárnyuk alakját, repülési technikájuk ezért kifinomultabb, mint a merev szárnyú drónoké.

PigeonBot megépítéséhez a kutatók mindenekelőtt alaposan feltérképezték, hogy irányítják a galambok ízületei szárnytollaik mozgását, majd ennek mintájára formálták a robotgalamb szárnyait, amik ezáltal képesek hasonlóan változtatni alakjukat.

Kutatásuk más fontos eredményt is hozott, mivel rájöttek, hogyan alkothatnak mozgékonyabb, gyorsabb légi szerkezeteket a jövőben. Tollas szárnyaival PigeonBot kiválóan manőverezik zsúfolt helyeken, épületek között vagy akár erdőben is, valamint könnyen navigál a kedvezőtlen légköri körülmények között.

A kutatócsapat galambtetemek szárnymozgását tanulmányozta, hogy megállapítsák, miként változtatják szárnyuk alakját. Kiderült, hogy a repüléshez használt tollakat a csukló- és ujjízület szöge befolyásolja leginkább. A szakemberek a megszerzett tudással a zsebükben vágtak neki a a valódi galambtollakkal és mesterséges ízületekkel ellátott robotgalamb megépítésének, amely sokkal kecsesebben repül a hagyományos drónokhoz képest.

David Lentink, az egyetem biológus-mérnöke szerint külön izgalom, hogy PigeonBot szárnyaival olyan szimulációkat is elvégezhetnek, amit élő madarakkal nem tennének.

A kutató mindemellett arra is kíváncsi volt, képes-e a madár röptének kormányozására bal vagy jobb ujjízületének hajlításával. „Lehet valaki bármilyen jó madáridomár, arra képtelen rávenni az állatot, hogy csak az ujját mozdítsa” – mondja Lentink. Az irányítható robotgalambbal azonban kiküszöbölték a problémát: a repülési teszteken megfigyelhették, hogy ha a robotgalamb egyik szárnyának adott ujjízületét megmozdították, döntött szárnyú fordulást tett.

Ez egyúttal azt is jelenti, hogy az egyetem munkatársai elsőként bizonyították, hogy a madarak gyakran ujjaik mozgatásával kormányoznak a levegőben.

Lentinék nem vártak sokáig egy következő tanulmány publikálásával, amit a Science tudományos lap közölt; ebben azt vizsgálták, miért nem alakulnak ki rések a tollak között, amikor a madár kitárja szárnyait. Amikor a tollakat egymásra csúsztatták, majd legyezőszerűen széttárták, azok eleinte könnyen elcsúsztak egymáson, majd egy ponton megakadtak. A kutatók által használt elektron- és röngtenmikroszkópos felvételek megmutatták, hogy a tollak felső lapján apró horgok találhatóak, amelyek beleakadnak a másik toll alsó lapjának peremébe, valahányszor kiterjesztésükkor egymáson elcsúsznak. Ezek az úgynevezett mikroszkopikus horgok egymás mellett tartják a szárnyakat, egyúttal biztosítják, hogy ne keletkezzen rés repülés közben.

Mit taníthat nekünk az állatvilág a repülő robotokról?

Erre a kérdésre kereste a választ Ben Parslew, a Manchester Egyetem biomechanikai mérnöke. A szakember egészen pontosan azt az ugró mozdulatot kívánta lemodellezni, melyet a madarak felszállás előtt végrehajtanak.

"A robotok ma még kerekeken gurulva közlekednek, de gondoljunk csak bele, milyen nagyszerű lenne, ha egy mozdulattal átugorhatnák a lehetséges akadályokat. Hogy megtaláljam a válaszokat, a természethez fordultam. Kiderült, hogy a madarak felettébb jó ugrók." - írja Parslew a Scientific American magazin bejegyzésében.

Ha a fizika törvényeit nézzük, hasonló mozdulatoktól a madarak felszállás helyett csőrükkel előre a földre borulnának, azonban ez nem történik meg. A mérnök és csapata ezért számítógépen lemodellezte az állatok mozgását. Rájöttek, hogy gyorsulás közben azok kissé hátraforgatják testüket, ami megkönnyíti felszállásukat. Plusz rugalmas lábuk, illetve lábujjízületeik szintén megvédik őket a zuhanástól. Parslew úgy véli, az általuk felfedezett információnak a jövőben nagy hasznát vehetik a mérnökök nemcsak ugráló, de biztosabban repülő eszközök tervezéséhez.

Michael Habib, a Dél Kaliforniai Egyetem biomechanikusa ugyan nem vett részt a tanulmányban, de véleményével tovább gazdagította tudásunkat az élővilág nagyszerűségéről. Mint mondta, az állatok olyan összetett mozdulatokra képesek, melyekre a tengelyek és a kerekek nem.

"Egy százméteres távon bármelyik házimacska megverné a Lamborghini Diablot, a bársonytalpúaknak ugyanis induláskor nincs szükségük gyorsulási időre. Hasonló a helyzet a madarak felszállásánál, hiszen azoknak sem kell előtte 'bemelegíteniük'."

Hozzátette: ha az emberiség felfedi az élőlények hasonló titkait, a jövőben olyan szuperrobotokat alkothat, amelyek nemcsak gurulnak, de repülnek és mesterien landolnak.

(Forrás, Fotó: Techchrunch, Needpix)


Kövesd a Rakétát a Facebookon is!
Kövess, üzenj, kommentelj a Rakéta Facebook oldalán!
Új weboldalt készítenél, és saját domain névre is szükséged van?
Próbáld ki az előtelepített WordPresst tartalmazó WP Ready csomagot, ahol csak pár kattintás kell ahhoz, hogy elkezdhesd építeni álmaid weblapját.
Ezek is érdekelhetnek