什么是“直升机无人驾驶飞机”及其运作方式?

直升飞机是一款自主无人机,它使用飞蛾的现场天线引导气味。它也可以在飞行过程中感应并避免障碍物。
创建于2021年2月1日19:25 IST
修改日期:2021年2月1日20:29 IST
直升飞机
直升飞机

研究人员和科学家是 对开发可以嗅探化学物质并在空中航行以定位诸如气体泄漏,爆炸等灾难幸存者的设备感兴趣。 但最 人造传感器不灵敏或无法快速定位 或特定过程的气味。在这个方向上 科学家开发了Smellicopter。

Melanie Anderson的研究是华盛顿大学机械工程专业的博士研究生,也是本研究的主要作者, 发表于2020年10月1日的IOP Bioinspiration and Biometrics杂志。

介绍 #直升机!这种小型的生物混合无人机使用飞蛾的天线作为传感器,自动嗅出诸如有害化学物质或爆炸物的气味。 //t.co/SDw3nZCjC1

—威斯康星大学机械工程系(@ME_at_UW) 2020年12月7日

什么是Smellicopter?

它是一个 自主无人机使用飞蛾的现场天线引导气味。 此外,它也可以 感知并避免障碍 在飞行时。研究人员还 在无人机背面附加了两个塑料翼,以帮助它在空中连续飞行。 

根据该研究的主要作者,梅拉恩·安德森(Melaine Anderson),“大自然确实将我们的人造气味传感器从水中吹了出来。通过将实际的飞蛾天线与Smellicopter配合使用,我们可以兼得两全:在可以控制其运动的机器人平台上,生物体的敏感性。"

威斯康星大学生物学教授和该研究的共同主管,“飞蛾天线中的细胞会放大化学信号。蛾子真的能有效地做到这一点-一种气味分子可以触发许多细胞反应,这就是诀窍。此过程非常高效,特定且快速。"

团队使用了哪只飞蛾的天线?

小组使用了 Manduca sexta hawkmoth 为Smellicopter无人机。这 研究人员将飞蛾放在冰箱中进行麻醉,然后再拆除触角。。有趣的是, 天线与飞蛾分开后,其化学和生物活性将保持长达四个小时。 这个时间跨度可以是 通过将天线存放在冰箱中进行扩展。 

为什么飞蛾的天线已用于Smellicopter?

Moth的天线已在Smellicopter中用作 它可以比任何人造探测器更快,更有效地将化学特征转换为电脉冲。 

直升飞机如何运作?

直升飞机 模拟飞蛾如何寻找气味,并且不需要研究人员的任何帮助来寻找气味。 通过向左移动特定距离开始搜索 如果没有任何东西超过特定的气味阈值, 向右移动相同的距离。 一旦Smellicopter检测到气味, 它改变了飞行模式以达到目标。 

它也可以 借助四个红外传感器避免障碍物 哪些措施 每秒大约发生10次。 如果有障碍 在无人机八英寸(20厘米)内, 它 转到下一阶段的“投射和调整”协议即可更改其方向。 

梅兰妮·安德森(Melanie Anderson)说, “如果Smellicopter向左投射,现在左侧有障碍物,它将切换为向右投射。如果Smellicopter闻到气味但前方有障碍物,它将继续向左或向右投射,直到能够没有障碍物时,向前冲。”

他们 也不需要GPS。 他们 模仿蛾子如何使用眼睛并使用照相机调查周围环境。 这使直升机 非常适合探索矿山或管道等室内或地下空间。 

研究人员补充说 两条细线插入天线的任一端以将其连接到电路 并测量天线中所有单元的平均信号。它是 然后将其与典型的人造传感器进行比较,方法是将其同时放置在风洞的一端,并飘散两种传感器都会响应的气味- 花香和乙醇。这 天线反应更快 并采取了 抽气之间恢复的时间更少。

在威斯康星大学研究实验室的研究人员进行的测试中, Smellicopter转身朝着飞蛾觉得有趣的气味飞去-花香研究人员希望 在未来的将来,他们可以使用飞蛾天线来感知其他气味- 被困在瓦砾或未爆炸装置的化学特征下的人员呼出的二氧化碳。  

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