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RoboDragonfly:小小的背包把昆虫变成了半机器人

第一代背包制导系统,包括能量收集、导航和对蜻蜓按比例模型的光学 ... 。(图片版权所有)查尔斯·斯塔克·德雷珀实验室(Charles Stark Draper Laboratory)“KDSP”的科学家们在设计空中无人机时,会寻找飞行动物——鸟类、蝙蝠和昆虫——的灵感。但研究人员也在研究如何利用科技与飞行中的动物互动,甚至引导它们飞行,增强它们独特的适应能力,使它们能够飞上天空。

为此,工程师们为蜻蜓安装了微小的,背包式控制器,直接向控制昆虫飞行的神经元发出指令。

这个项目,被称为龙弗莱,使用光遗传学,一种利用光向神经元传输信号的技术。研究人员已经对蜻蜓的神经元进行了基因改造,使它们对光更加敏感,从而更容易通过测量的光脉冲进行控制。《物理评论快报》(Physical Review Letters)2007年发表的一项研究显示,

蜻蜓头大,身体长,两只翅膀并不总是同步摆动。研究者发现蜻蜓在将两组翅膀拍打在一起时最大限度地举起它们,它们以同样的速度拍动翅膀对不同步,“KdSPE”“KDSPs”同时,控制它们每四翼的独立的肌肉允许蜻蜓飞镖、盘旋和翻转一个非常精确的一角硬币。2014年发现的科学家。研究人员利用高速录像跟踪蜻蜓飞行,并建立计算机模型,以更好地了解昆虫的复杂动作,在第67届流体力学年会上展示了他们的研究成果,根据美国物理学会在2014年11月发表的一份声明,

DragonflEye认为这些微小的飞行大师是潜在的可控飞行者,比任何人造的都要“更小、更轻、更隐蔽”,Jesse Wheeler,马萨诸塞州查尔斯·斯塔克·德雷珀实验室(CSDL)的一名生物医学工程师和DragonflEye项目的首席研究员在一份声明中说,

是背包板和组件折叠并安装到蜻蜓上之前的特写。(查尔斯·斯塔克·德雷珀实验室)

这个项目是CSDL和霍华德·休斯医学研究所(HHMI)的合作项目,CSDL一直在开发控制蜻蜓的背包,而Howard-Hughes医学研究所(HHMI)的专家们正在鉴定和增强蜻蜓神经索中的“转向”神经元,插入使其对光更敏感的基因。

“这个系统推动了能量收集、运动传感、算法、小型化和光遗传学的界限,所有这些都在一个小到足以让昆虫佩戴的系统中,惠勒说:

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