Умение пчел обходить препятствия позволит создать более умные беспилотники

Уже более ста лет назад были изобретены первые летающие устройства, что положило начало новой эре — эре авиации. И прогресс достиг того, что современные летательные аппараты могут запросто помещаться в ладони. А ведь изначально именно живой мир вокруг нас и вдохновил людей на создание подобных устройств. Стоит отметить, что изучение птиц и летающих насекомых продолжается до сих пор. Например, умы ученых поразила способность пчел свободно обходить все препятствия на своем пути в дремучих чащах, несмотря на их плохое зрение. Изучив досконально эту особенность, ученые планируют наделить летающих роботов аналогичными функциями, создавая полную автономию действия для маленьких беспилотников.

Леса обычно наполнены стволами деревьев, листьями и ветками, которые создают большие препятствия на пути быстродвижущихся насекомых. Как они могут определить те небольшие зазоры, через которые можно проскочить, учитывая их маленький мозг и очень низкое разрешение? Исследователи Лундского университета, Швеция, открыли этот секрет.

Ученые изучили зеленую орхидную пчелу в действии, и обнаружили, что насекомое измеряет интенсивность света, проходящего через проемы в листве деревьев, чтобы понять, сможет ли оно пройти через эту щель. Используя яркость как ориентир, насекомые могут точно пролететь именно в том месте, где их ничто не заденет.

Исследователи говорят, что одна из причин, почему насекомые так хорошо ориентируются, заключается в работе их мозга, который работает отлично от человеческого. Мы видим более полную картину, тогда как пчелы и прочие насекомые видят только конкретную нужную точку. Их стратегия более чем проста. Они измеряют собственную скорость и высоту над землей, отмечая то, как быстро точка света приближается к ним. Таким образом, все окружающие объекты приближаются к ним на постоянной скорости во время полета. Если же пчелы находятся в среде с густой растительностью, то они автоматически начинают лететь медленнее, чем если бы летели на открытом пространстве, где все объекты не так близко.

Исследователи говорят, что эта тактика предлагает основу для создания быстрой, вычислительно простой и эффективной модели для навигации, которая позволит маленьким роботам пролетать через плотную окружающую среду без человеческой помощи. Но для осуществления этого ученым нужно найти способ составить карту визуализации насекомых с математическими моделями и цифровыми системами. Руководитель исследования Эмили Бейрд (Emily Baird) работает над этим вопросом, планируя нарисовать трехмерное изображение того, что видят пчелы, при помощи синхротронного излучения.

Бейрд говорит, что система очень проста, и высока вероятность того, что другие животные тоже используют свет подобным образом. Система идеальна для ее адаптации к небольшим легким роботам, таким как беспилотники. И это может стать реальность уже через 5-10 лет.