Как насекомых превратили в дроны

Как насекомых превратили в дроны

Как насекомых превратили в дроны
Как насекомых превратили в дроны

Разработкой малых беспилотников, действие которых основано на принципах насекомых, занимаются во многих исследовательских центрах мира. Ученые заимствуют у живой природы способы передвижения, принципы действия и создали уже ряд дронов, которые умеют летать и ползать, как жуки. Они управляются дистанционно, повинуясь командам оператора.

Сегодня уже понятно, что миниатюрные устройства, созданные по принципу насекомых, являются идеальным вариантом беспилотников, создаваемых с целью наблюдения. Они станут незаменимыми во время поисково-спасательных и разведывательных операций, их можно задействовать и для борьбы с террористами.

Самые удачные решения в этом направлении удалось получить исследователям из Калифорнийского университета в Беркли и Наньянского технологического университета в Сингапуре. Они продвинулись дальше всех, сумев не просто повторить в технике принципы живой природы, а роботизировать насекомое.

Их достижения удивительны: обычные насекомые управляются человеком на расстоянии, благодаря прикрепленной на их спинах электронной начинке. Такая киборгизация насекомого позволит решить сразу несколько проблем.

Дрон-насекомое не нуждается в энергии аккумулятора, жук прекрасно летает в воздухе. Поэтому эффективность такого устройства намного выше классического варианта беспилотного аппарата. Питание рюкзачка с электронной начинкой выполняет литиевая батарея, напряжение которой 3,9 В. Ее достаточно для управления жуком в течение дня. Чтобы управлять классическим дроном столь долгое время без подзарядки, необходимо вложить в проект в десятки раз больше средств. По задумке ученых, со временем энергию для аппаратуры можно будет получать от солнца. А если пойти еще дальше, то от батареи можно отказаться, используя радиоволны из окружающего пространства.

Жук является идеальной робоплатформой, делая ненужными многие сенсоры и актуаторы, применяемые у современных дронов. Принцип дистанционного управления насекомым состоит в указании ему направления, куда нужно двигаться. Это достигается путем воздействия электродов на лапы, мышцы и зрительные доли мозга жука. Именно эти части тела отвечают за процесс полета. Система управления способна вынудить насекомое взлететь, повернуть в ту или иную сторону, перемещаться с необходимой скоростью.

Показателен один из экспериментов с жуком Mecynorrhina torquata, распространенным в Центральной и Юго-Восточной Африке. Это крупное насекомое весом в 8 г и длиной 7,5 см. На его спину был установлен набор, необходимый для выполнения функций в поисково-спасательной операции – сенсор тепла и микрофон. Рюкзачок с аппаратурой был укреплен с помощью пчелиного воска. Такой жук способен принести пользу в поиске людей, оказавшихся под обрушенными зданиями. Электронное оборудование для одного жука обошлось в $7.2. Исследователи продемонстрировали возможности системы управления насекомым в закрытом помещении и готовятся к испытаниям на открытой территории.

Киборгизация насекомых – это важнейшее достижение в робототехнике. Вместе с тем такое решение несет в себе серьезную морально-этическую проблему. Управление насекомым ведет за собой в будущем и возможность управлять людьми. Насекомых, участвовавших в испытаниях, исследователи выпустили на свободу. Они утверждают, что насекомые продолжали жить обычной жизнью, им не было нанесено вреда.