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摘要:科学家们收集了这些鸟类在飞行中大脑活动的第一批记录,发现这些动物能够“小睡”以使两个大脑半球同时休息。其他研究描述了新的机器人设计,这种设计可以从半空中跳入水深处,在狂风中摆动,或者像鸟一样弯曲翅膀,为了更好的控制。无声飞行、节能和更新、适应湍流条件以及自我修正机翼损伤的能力,都是可以显著改善当前无人机飞行模型的特征,伦廷告诉《生活科学》。
“从在湍流中导航,到在飞行途中睡觉,再到在没有声音的情况下翱翔,动物的飞行适应正在帮助科学家设计更好的飞行机器人。”
无人机和它们模仿的动物在12月15日在线出版的《界面焦点》杂志上刊登了18项新的研究。本期特刊旨在“激发新型空中机器人的发展,展示动物飞行研究的现状,”该刊编辑、加州斯坦福大学机械工程助理教授大卫·伦廷(David Lentink)说,
虽然人类从18世纪就开始制造飞行机器,这些新的研究表明,仔细观察鸟类、昆虫和蝙蝠如何飞行,如何保持自己的高度,如何机动以安全着陆,还有很多东西需要学习。[仿生:7项灵感来自大自然的聪明技术]
无人机正迅速成为世界范围内的普遍景象。据英国广播公司报道,12月7日,在线零售巨头亚马逊(Amazon)在英国剑桥(Cambridge)完成了无人驾驶飞机的首次商业交付,专家们表示,这些机器人被用来拍摄上面的壮丽景色、 ... 照片,甚至运送包裹,但改进这些机器人的飞行方式并不容易。幸运的是,有很多飞行动物可以被科学家们用来寻找灵感。大约有10000种鸟类,4000种蝙蝠,100多万种昆虫在数百万年的进化过程中展翅飞翔,而这些物种的飞行适应性大多还没有被研究过,伦廷告诉《生活科学》,
“大多数人认为既然我们知道如何设计飞机,我们就知道所有关 ... 行的知识,”伦廷说。但是,一旦人类能够成功地设计出飞机和火箭,他们就不再像过去那样密切地观察飞行的动物了,他补充道,
现在,对能够执行各种任务的小型、可操纵的飞行机器人的需求日益增长,引发了科学的“复兴”,并驱使研究人员调查许多“关于动物空气动力学和生物学的开放性问题,”Lentink说,
是水上机器人跳入水中的图像,旁边是一只北方塘鹅(Morus bassanus)也跳入水中的图像。(本·波特)举例来说,猫头鹰怎么能如此安静地飞行?一个科学家小组研究了猫头鹰翅膀的适应性,这种适应性可以抑制噪音,发现猫头鹰的翅膀很大,形状也很大,质地和战略布局的羽毛边缘共同帮助猫头鹰无声地滑翔。
另一组研究人员想知道,护卫舰鸟——一种可以连续几天不停地飞行的海鸟——如何在长途迁徙中“趴在翅膀上”睡觉。科学家们收集了这些鸟类在飞行中大脑活动的第一批记录,发现这些动物能够“小睡”以使两个大脑半球同时休息。
一些科学家困惑于果蝇如何即使翅膀受损也能保持在高空,他们了解到昆虫可以补偿通过调整翅膀和身体的运动,使昆虫即使失去了半个翅膀也能飞起来,从而发现翼膜上的缺失碎片。
其他研究描述了新的机器人设计,这种设计可以从半空中跳入水深处,在狂风中摆动,或者像鸟一样弯曲翅膀,为了更好的控制。
一个变形的翅膀,受鸟类羽毛的启发,可以迅速折叠和展开。(达里奥·弗洛里亚诺)无声飞行、节能和更新、适应湍流条件以及自我修正机翼损伤的能力,都是可以显著改善当前无人机飞行模型的特征,伦廷告诉《生活科学》。
“它们需要变得更加沉默,”勒恩蒂克谈到无人机时说他们需要更有效率,也需要飞得更长。还有很多工程需要完成。第一步正在进行的事实是非常令人兴奋的,这表明这方面有一个伟大的未来。
关于生命科学的原始文章。
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