В Японии представили дрон с антеннами насекомых для поиска запахов
Ученые выяснили, что гибкие крылья, подобные тем, которыми обладают летучие мыши, могут значительно повысить эффективность полета летательных аппаратов.
Беспилотник использует антенны шелкопряда, что позволяет ему находить утечки газа, взрывчатые вещества и участвовать в поисково-спасательных операциях.
В отличие от большинства современных дронов, которые полагаются на камеры, тепловизоры и лидары, новый аппарат ориентируется по запахам. Такая технология эффективна в условиях слабой освещенности, дыма или высокой влажности, где традиционные сенсоры дают сбои.
По мнению разработчиков, устройство может значительно улучшить поисково-спасательные работы, мониторинг опасных веществ и экологический контроль.
Почему дронам сложно работать в сложных условиях
Современные беспилотники сталкиваются с рядом ограничений при работе в сложной среде:
- Проблемы с визуальными сенсорами: камеры плохо видят в темноте, а тепловизоры и лидары неэффективны при сильной запыленности или высокой влажности.
- Навигация в сложных условиях: дождь, дым или пыль снижают точность распознавания объектов.
- Определение опасных веществ: стандартные дроны не могут обнаруживать утечки газа или химические соединения.
Как дрон распознает запахи
Основой разработки стали антенны шелкопряда — насекомого, которое может улавливать феромоны на расстоянии нескольких километров. Исследователи встроили биологические сенсоры в электроантеннографическую систему (EAG), которая преобразует химические сигналы в электрические импульсы.
Технология работает по следующему принципу:
- Алгоритм поиска по запаху — дрон повторяет движения насекомых, делая паузы при обнаружении запаха, чтобы точнее определить источник.
- Усиление сигнала — антенны адаптируются к разной концентрации запахов.
- Аэродинамическая конструкция — снижает сопротивление воздуха и помехи от электростатических зарядов.
Новая система позволяет беспилотнику находить запахи на расстоянии до 5 метров — это заметно больше, чем у предыдущих моделей.
Применение биогибридных дронов
Устройство может использоваться в разных сферах:
- Поисково-спасательные работы: дрон способен обнаруживать людей под завалами по запаху, работая автономно без перерывов.
- Мониторинг утечек газа: на нефтеперерабатывающих заводах и газопроводах аппарат определяет утечки быстрее, чем традиционные методы.
- Обнаружение взрывчатки и наркотиков: в аэропортах и на массовых мероприятиях дроны могут находить опасные вещества по их химическому составу.
- Экологический мониторинг: беспилотник помогает выявлять загрязнения воздуха в промышленных районах.
Будущее биогибридных технологий
Интеграция биологических механизмов с робототехникой открывает новые возможности для разработки высокоточных сенсоров. В дальнейшем ученые планируют использовать органы чувств других насекомых — например, пчел или муравьев — для поиска взрывчатки или анализа химических веществ.
— «Наш проект показывает, что использование природных механизмов может повысить эффективность робототехники и сделать поисковые операции быстрее», — отметил ведущий исследователь Даго Тэруцки в интервью Science Daily.
