Полчища саранчи могут стать ключом к разработке эффективной технологии предотвращения столкновений для роботов, беспилотных летательных аппаратов и самоуправляемых автомобилей.
Исследователи из США создали электронную версию датчика сродни нейронному механизму саранчи, который управляет их роями. Датчик гораздо менее громоздкий, чем существующие аналоги, и реагирует на препятствие за считанные секунды.
«Мы всегда ищем животных с необычными способностями, которые делают что-то лучше, чем люди. Зрение насекомых – это то, что люди регулярно используют для разработки автоматических систем, потому что они летают и не сталкиваются. Но потом мы обнаружили, что саранча уникальна», – рассказал автор статьи в журнале Nature Electronics, инженер Саптарши Дас из Пенсильванского государственного университета
В отличие от других насекомых, саранча использует специализированный нейрон LGMD (Lobula Giant Movement Detector – гигантский детектор движения лобулы – одного из отделов зрительной системы), чтобы избежать столкновений. Ученые стали изучать эту способность насекомых и просто поразились.
Исследователи обнаружили, что нейрон LGMD реагирует на два сигнала – один от глаза, который срабатывает при виде приближающейся саранчи и растет по мере приближения другого насекомого, а второй – реагирует на скорости других насекомых.
«Поскольку у нейрона есть две ветви, саранча вычисляет изменения в этих двух параметрах и понимает, что может с чем-то столкнуться, поэтому избегающая столкновения саранча меняет направление», – добавил соавтор исследования, инженер Дарсит Джаячандран.
На основе полученных от наблюдений за саранчой данных ученые изобрели датчик столкновения с использованием фотодетектора, который имитирует реакцию нейронов у летающих насекомых.
«В то время как саранча может только избегать столкновений с собратьями, наше устройство может прогнозировать потенциальные столкновения различных объектов с различной скоростью», – сказал доктор Дас.
После завершения первоначального исследования ученые должны оптимизировать свое устройство, чтобы иметь дело с ситуациями, выходящими за рамки прямых столкновений.
Ранее китайские ученые обнаружили причину формирования гигантских стай саранчи. Специалисты Института зоологии Китайской академии наук сделали открытие, которое может помочь людям справиться с нашествиями саранчи. Ученые обнаружили особые феромоны, привлекающие полчища насекомых на определенную территорию.
Подробнее в сюжете: Роботы
Читайте также: