Mini Hubschrauber packt Bug-wie Gehirn

So winzig wie Insekten Gehirne sind, können sie noch außergewöhnliche Akrobatik in der Luft durchführen, die menschlichen Flugmaschinen noch nicht entsprechen. Jetzt Wissenschaftler einen Miniatur-Hubschrauber mit einem elektronischen Gehirn inspiriert von Insekten enthüllen, könnte das helfen, zu besseren Starts, Flüge und Landungen für Roboter-Flugzeuge führen.

Insekten und andere Tiere in der Lage, mit Strom versorgt, flatternden Flug sind irgendwie ausführen kontrollierten Starts und Landungen und halten in angemessene Höhen trotz ihres Mangels an das anspruchsvolle Instrumentarium an menschlichen Flieger fliegen.

"Es ist außergewöhnlich, fliegen mit nur ihre kleinen 10-mg-Gehirne, navigieren Sie zu sehen", sagte Forscher Nicolas Franceschini, Neurophysiologe und ein Ingenieur an Frankreichs nationalen Zentrum für wissenschaftliche Forschung und an der Universität des Mittelmeeres in Frankreich.

Fehler Gehirne

Franceschini und seine Kollegen untersuchten sie während dieser, die Zeit mehr als ein Dutzend Roboter entworfen haben, die auf Aspekte von Insekten Nervensystemen zog das Insekt Gehirn seit mehr als 30 Jahren.

"sie können viel mit so wenig tun", sagte Franceschini.

Die einfachen Prinzipien, dass Insekten Flug Franceschini und seine Kollegen denken zugrunde liegen müssen mit visuellen Hinweisen. Insekten fliegen, ändert deren Grundriss sich abhängig von der Höhe über dem Boden und ihre Geschwindigkeit relativ zum Boden. Im Wesentlichen, desto höher das Insekt, desto langsamer Boden erscheint darunter zu fegen.

Die sich wandelnden Auffassung, dass Insekten von der Erde, bekannt als "optic Flow," so kodiert Informationen über Höhe und Geschwindigkeit eines Insekts. Franceschini und seine Kollegen spekuliert, dass einfache Zusammenhänge zwischen ihrer Höhe und Geschwindigkeit zu halten fliegen Insekten angewiesen. Grundsätzlich ist die Idee, dass wenn sie verlangsamen, sie Abfahrt beginnt und wenn sie zu beschleunigen, sie, klettern beginnen werden. Aus dem gleichen Grund, wenn sie absteigend sind, sie werden langsamer, und wenn sie klettern, sie beschleunigen werden.

"sie brauchen kein Tacho oder Höhenmesser. Sie müssen nur ihre Augen zu verwenden", sagte Franceschini, dessen neuestes Werk zu diesem Thema in der 8. Februar-Ausgabe der Zeitschrift Current Biologyonline detailliert ist.

Und nicht sehr komplex Augen an. "Jedes Facettenauge einer Stubenfliege [Bild] nur 3000 Pixel, nichts wie die Megapixel gesehen in heutiger Digitalkameras sehen" hinzugefügt Franceschini.

Kopieren der Natur

Ein etwa 200 Milligramm Elektronenhirn oder "optische Durchflussregler,", die imitiert, was "die Stubenfliege einfach nur zwei oder drei Neuronen verwendet, um zu tun," sagte Franceschini, entwickelten die Forscher. Sie ein 3-Unzen-Miniatur-Hubschrauber, klein genug, um in einem Schuhkarton passen das elektronische Gehirn angeschlossen und verfügt über eine einfache visuelle Sensor nach unten spitz.

Der Hubschrauber wurde angebunden an einem Stab und frei zu fliegen um einen Pfahl [Bild].

"Sehr ähnliches Verhalten zu den Insekten nachgewiesen", sagte Franceschini LiveScience. "Es stürzt nie ab. Man könnte einfach eine optische Durchflussregler und Sensor und verwenden es für Flugzeuge, um autonom zu navigieren."

Ihre Erkenntnisse helfen auch die Grundlage für eine Reihe von bisher ungeklärter Beobachtungen über Insekten Flug zu beleuchten. Z. B. Ertrinken Honigbienen oft beim Überfliegen sehr stilles Wasser. "Es gibt keine gegensätzlichen Funktionen in ihrem Blickfeld dann, so sie keine visuelle Hinweise haben zu urteilen," sagte Franceschini. "Heli-Piloten haben das gleiche Problem in der Wüste."

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