Vindtunnel Til Fugle Kan Resultere I Agile Droner

{h1}

En specielt konstrueret vindtunnel til fugle kan hjælpe forskere med at lære hemmelighederne for fugleflyvninger og omsætte dem til droner, der er herrer for at flyve gennem ujævnheder.

En specielt konstrueret vindtunnel til fugle kan hjælpe forskere med at lære hemmelighederne for fugleflyvninger og omsætte dem til droner, der er herrer for at flyve gennem ujævnheder.

Ubemandede fly kaldet droner er upålidelige i kraftig turbulens, siger David Lentink, assistent professor i maskinteknik ved Stanford University. Fugle synes i mellemtiden at sejle gennem sådanne forhold med lethed.

"Vi troede, hvorfor ikke se på dyr, der ikke har noget problem at gøre dette," Lentink fortalte WordsSideKick.com. "Hvis vi kan finde ud af, hvilke principper de bruger, skal vi kunne omdanne disse principper til tekniske designregler, som vi kan anvende i vores robotter. Det er vores mål." [Biomimicry: 7 Clever Technologies Inspireret af Nature]

Løsning af spørgsmålet om flyvning i høj turbulens vil være afgørende, før de meget talrige droneleverancer kan gå videre i byer, siger Lentink.

At lave en vindtunnel

Design og konstruktion af anlægget har taget Lentink mere end fem år. Trænet som både biolog og ingeniør, undersøger hans laboratorium dyreflyvning og bruger sine resultater til at skabe avancerede flyvende robotter.

Vindtunnelen er unik, da den kan genskabe både de glatte luftstrømme, der forekommer højt på himlen og de turbulente, der er typiske for skove og urbane kløfter, hvor høje bygninger kanaliserer gennem smalle gader. Det kan også generere vindstød.

Denne vindtunnel kunne afsløre nogle af fuglernes flyhemmeligheder.

Denne vindtunnel kunne afsløre nogle af fuglernes flyhemmeligheder.

Kredit: David Lentink

Væggene omkring testdelen af ​​vindtunnelen, hvor fuglen eller dronen flyver, kan også fjernes. På den måde kan forskerne bruge

højhastigheds-stereofluoroskopi, en type røntgenvideo, for at billedet bevæger fuglens skelet på 1.000 rammer pr. sekund inden for vindtunnel eller luftstrøm. Dette er den første højkvalitets vindtunnel til dyr for at muliggøre en sådan højhastigheds-video, siger Lentink. Han tilføjede, at teknologien vil give dem mulighed for at kortlægge, hvordan fuglens ledd bevæger sig, når de bliver ramt af turbulens.

Fugleagtige droner

Anlægget er beskrevet i et dokument, der offentliggøres i tidsskriftet Royal Society Open Science i går (29. marts), der indeholder dets resultater på vigtige metrics som turbulens og akustiske egenskaber. Lentink siger, at deling af disse detaljer er af afgørende betydning, så eksperimenter, der udføres i forskellige dyrevindstunneler, lettere kan sammenlignes.

Lunds Universitet i Sverige har en dyre vind tunnel med en stigning, der gør det muligt for forskere at simulere svæveflyvning og klatring fugleflyvning. Og Western University i Canada har en, der gør det muligt at ændre luftfugtighed og tryk for at simulere flyveflyvning med høj højde.

Lentink sagde, at han ikke ønskede at duplikere disse anlægs bestræbelser, men at supplere dem. Denne facilitet, i stedet for at sigte på at simpelthen forstå dyreflyvning, var designet til også at hjælpe ingeniører med at bruge denne viden til at udforme mere effektive flyvemaskiner.

"En ingeniør spørger meget forskellige biologiske spørgsmål end en biolog," sagde han. "Vi har altid en ansøgning i tankerne."

Dario Floreano, en professor ved det schweiziske føderale institut for teknologi i Lausanne, der arbejder på flyrobotter, sagde evnen til at skifte mellem rolig og turbulent luftstrøm kunne være yderst nyttig for drone designere.

"Pludselige vindstød og turbulent luft kan destabilisere små droner og få dem til at falde eller afvige fra den påtænkte bane," fortalte Floreano WordsSideKick.com.

Vindtunnelen "kunne være meget nyttig til forbedring af drone autopilot software og også til at hjælpe med at designe nye droner dels fremstillet af bløde, sensorerede og kompatible materialer, der kunne matche fuglernes fantastiske flykapacitet i en lang række forskellige luftforhold," sagde Floreano, som ikke var involveret i den aktuelle undersøgelse.

Det kan være lidt tid før erfaringerne fra vindtunnelen bliver anvendt af ingeniører. Udvikling af dyreforsøg og træning af fugle til at flyve i vindtunnelen er ingen nemme opgaver, sagde Lentink.

"De er ikke robotter," sagde han.

Den nye vindtunnel er beskrevet online 29. marts i open access journal Royal Society Open Science.

Originalartikel om WordsSideKick.com.


Video Supplement: .




DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com