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Vehículos aéreos no tripulados (UAV) - o drones 5 usos increíbles para drones en el futuroLos vehículos aéreos no tripulados, más comúnmente llamados drones, ahora son infames por sus capacidades de vigilancia, pero como la mayoría de las herramientas, la utilidad de un dron depende de quién tiene el control. Lee mas , como se les conoce más comúnmente, son listo para revolucionar 7 Drones Industriales están listos para revolucionarSiete industrias que están listas y preparadas para ser impactadas (en su mayoría positivamente), si no revolucionadas, por los drones. Lee mas una serie de industrias Ya sea para envíos, agricultura o militares, a veces necesitas una máquina para hacer el trabajo de un hombre.
A medida que los drones se hacen cada vez más pequeños, los ingenieros tienen que ser más creativos para incluir toda la tecnología necesaria. La inspiración para algunos de los drones de vanguardia del futuro ha comenzado a llegar de una fuente poco probable: los errores.
La naturaleza es un excelente ingeniero. Miles de millones de años de
seleccion natural Vea los fundamentos de la evolución y la selección natural explicados en minutosEl canal de YouTube Stated Clearly explica brevemente la evolución y los conceptos relacionados. Lee mas han hecho que los insectos estén más calificados que cualquier otra criatura para navegar en sus hábitats particulares. Cuando los ingenieros quieren poner drones en situaciones similares, solo tiene sentido consultar al experto original: evolución.Echemos un vistazo a algunas de las formas en que los pequeños drones del futuro pueden parecerse a los insectos.
Alas zumbantes
La foto de arriba muestra un "robo-fly" junto al borde de una moneda de diez centavos para la escala. Este es un producto del ejército de los EE. UU., Uno que planea usar para fines de vigilancia encubierta. Acelerando a través de espacios interiores peligrosos a 20 metros por segundo, el pequeño dron permitiría realizar espionaje con menos riesgo para la vida humana.
Esto es parte del programa militar de Autonomía Rápida Ligera, que tiene como objetivo desarrollar nuevos algoritmos para permitir que los UAV pequeños naveguen por los edificios sin el uso de un piloto remoto o Puntos de referencia GPS Cómo funciona el GPS [MakeUseOf explica]Como jugador ávido, estoy sorprendido por la correlación entre las características similares a GPS en los videojuegos modernos y la proliferación de la tecnología GPS en la vida cotidiana. Cuando era niño, los mapas en papel y la cartografía eran ... Lee mas .
"Las aves rapaces y los insectos voladores exhiben el tipo de capacidades que queremos para los UAV pequeños", Mark Micire, Gerente de Programa de DARPA, le dijo a CNN. “Los azor, por ejemplo, pueden volar muy rápido a través de un bosque denso sin chocar contra un árbol. Muchos insectos también pueden lanzarse y flotar con una velocidad y precisión increíbles ”.
Las alas del "robo-fly" están hechas de titanato de circonio, o PZT, un material que se agita y dobla cuando se aplica voltaje.
El equipo de investigación ha demostrado que pueden crear elevadores utilizando este método, por lo que la estructura tiene el potencial de volar. Sin embargo, puede llevar de 10 a 15 años de investigación adicional desarrollar algoritmos de estabilidad antes de que el Ejército tenga un zángano insecto completamente funcional.
Piernas que caminan por el agua
Un equipo de investigación de la Universidad Nacional de Seúl y Harvard ha logrado crear un pequeño robot capaz de caminar sobre el agua e incluso saltar desde su superficie sin hundirse.
Aunque comúnmente se asocia con lo sobrenatural, caminar sobre el agua es sorprendentemente común en el mundo natural, y los insectos pequeños son particularmente buenos en eso. Uno de esos insectos es el zancudo de agua, un miembro de cuatro patas del Familia Gerridae. Utiliza la tensión superficial del agua para sentarse sin esfuerzo en la parte superior sin romper, e incluso puede alejarse del peligro.
El equipo de investigación estudió al caminante acuático para comprender mejor lo que hace, con la esperanza de emular su comportamiento con un robot. La mayor lucha, según sus hallazgos publicados, fue lograr un salto sin romper la tensión superficial. Después de observar una gran cantidad de zancudas y analizar sus movimientos, los científicos descifraron el código: el agua Las patas del strider están ligeramente curvadas en los extremos, y su movimiento de la pierna es giratorio, lo que le permite saltar sin romper el agua.
El resultado es un insecto robótico que puede ejercer hasta 16 veces su propio peso corporal en la superficie del agua sin penetrar, sin necesidad de controles altamente complejos. Estas máquinas podrían usarse para monitorear la ecología, matar insectos reales como mosquitos o casi cualquier otra cosa que involucre agua estancada.
Ojos segmentados
Los pequeños drones no solo buscan a los insectos en busca de inspiración locomotora: sus sistemas de visión también podrían ser valiosos. Si bien la visión de los insectos está lejos de la HD, les ayuda a evitar colisiones mientras navegan por espacios confinados, algo que los UAV pequeños deben poder hacer.
Algunos han tratado de abordar el problema de las colisiones con cámaras digitales, pero esos tienden a no combinar bien con la necesidad de un paquete pequeño y extremadamente liviano. Recientemente, un grupo de investigadores del Instituto Federal Suizo de Tecnología adoptó un enfoque diferente, desarrollando un nuevo sensor de movimiento inspirado en insectos para UAV.
El ojo artificial pesa solo dos miligramos y ocupa solo dos milímetros cúbicos, y puede detectar movimiento en un Gama de condiciones, desde una habitación con poca luz hasta la brillante luz del sol en exteriores, tres veces más rápido que el vuelo insectos
El sensor presenta una lente en la parte superior de tres fotodetectores electrónicos en un patrón triangular. Al combinar las medidas de cada uno de los fotodetectores individuales, el dispositivo puede determinar rápidamente la velocidad y la dirección de cualquier movimiento en su campo de visión. Esto es muy similar a cómo funcionan los ojos segmentados de los insectos y permite evitar obstáculos de manera muy eficiente.
Los algoritmos ya se han desarrollado para procesar señales del ojo, y se programarán en pequeños chips a bordo para calcular cosas como la distancia a los objetos y la cantidad de tiempo hasta un potencial colisión.
¿Qué opinas de esta tecnología de drones inspirada en insectos? ¿Pueden los UAV aprender otros trucos de la naturaleza? ¡Comparte tus pensamientos en los comentarios a continuación!
Credito de imagen: Avispa robot por Linda Bucklin a través de Shutterstock, Ejército de EE. UU., Wikimedia Commons
Brad Merrill es un emprendedor y un apasionado periodista tecnológico cuyo trabajo aparece regularmente en Techmeme y ha sido citado por varias publicaciones notables, incluido el Wall Street Journal.
