《新地圖集》（New Atlas）發(fā)表的一篇文章報(bào)道了由倫敦皇家獸醫(yī)學(xué)院（RVC）的理查德·邦弗里（Richard Bomphrey）教授領(lǐng)導(dǎo)的國(guó)際科學(xué)家團(tuán)隊(duì)，他們正在研究蚊子在黑暗中飛行和著陸的能力，以開(kāi)發(fā)一種新的避免碰撞感官系統(tǒng)，已經(jīng)在四軸飛行器上進(jìn)行了測(cè)試。研究小組研究了雄性庫(kù)蚊（Culex quinquefasciatus）蚊子的感覺(jué)機(jī)制，并找到了一種模仿昆蟲(chóng)利用氣流檢測(cè)障礙物的能力的方法。
蚊子即使在漆黑的黑暗中也可以掉落得很輕。根據(jù)《新地圖集》的報(bào)告，他們通過(guò)機(jī)械感測(cè)來(lái)解決這一問(wèn)題，機(jī)械感測(cè)是對(duì)機(jī)械刺激的響應(yīng)，使他們無(wú)需使用眼睛即可感知障礙。與通過(guò)生物類似雷達(dá)系統(tǒng)導(dǎo)航的蝙蝠不同，蚊子使用了它們的翅膀、觸角和氣流。
根據(jù)研究，蚊子通過(guò)迅速打動(dòng)其細(xì)長(zhǎng)的翅膀而飛翔，從而產(chǎn)生快速的空氣噴射，從而產(chǎn)生升力。如果這些噴流遇到障礙物，這些氣流模式就會(huì)改變形狀，這可以通過(guò)蚊子觸角底部稱為約翰斯頓氏器官的一系列接收器檢測(cè)到。這使昆蟲(chóng)可以使用“空氣動(dòng)力學(xué)成像”來(lái)繪制周?chē)h(huán)境的圖片，從而可以繪制出地面和其他障礙物所在的位置。
為了了解蚊子如何做到這一點(diǎn)，研究小組對(duì)其飛行進(jìn)行了高速記錄，然后使用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)模擬對(duì)其進(jìn)行了分析。他們發(fā)現(xiàn)，Johnston的器官處于測(cè)量模式變化的理想位置，因?yàn)閴毫Σ钤谖米拥念^頂上方最大，并且在低海拔下效果最佳。
蚊子正在利用地面效應(yīng)，這是飛機(jī)從地面以兩個(gè)機(jī)翼長(zhǎng)度飛行時(shí)通常會(huì)遇到的升力和空氣阻力的增加。當(dāng)模擬考慮到這一點(diǎn)時(shí)，研究人員發(fā)現(xiàn) 庫(kù) 蚊蚊子可以檢測(cè)到超過(guò)20個(gè)機(jī)翼長(zhǎng)度的表面-比以前想象的要遠(yuǎn)得多。
然后，研究小組利用這些發(fā)現(xiàn)為微型四軸飛行器安裝了具有生物啟發(fā)性的傳感器設(shè)備，從而提供了氣動(dòng)成像。該設(shè)備由一系列探頭管組成，這些探頭管連接到壓差傳感器上，以實(shí)現(xiàn)最大靈敏度。經(jīng)過(guò)一系列的測(cè)試飛行后，然后允許四軸飛行器自主飛行。
研究小組發(fā)現(xiàn)，四軸飛行器可以探測(cè)到足夠的距離的表面，而無(wú)需進(jìn)行數(shù)據(jù)處理或幾乎不需要數(shù)據(jù)處理就可以避免地面或墻壁。此外，新系統(tǒng)據(jù)說(shuō)重量輕，功率效率高且可擴(kuò)展。該研究發(fā)表在《 科學(xué)》雜志上。
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