Знайде дорогу без GPS: створено безпілотник із незвичайною системою навігації

Інноваційний біогібридний дрон може орієнтуватися в просторі за запахом, використовуючи справжні антени шовкопрядів.

Дослідники з Японії розробили новий біогібридний дрон, який використовує для навігації чутливі до запахів антени шовкопрядів. Про це пише Tech Xplore.

Як зазначають у виданні, традиційні навігаційні системи в дронах покладаються на візуальні датчики, як-от тепловізійні та світлові датчики виявлення і визначення дальності (LiDAR). Однак ці технології втрачають ефективність у таких умовах, як слабка освітленість, пил і вологість.

Як альтернативу японські вчені запропонували систему, яка об'єднує роботизовані елементи з антенами шовкопрядів. Ці комахи можуть виявляти статеві феромони, що переносяться вітром, на відстані, яка в деяких випадках досягає декількох кілометрів, за допомогою процесу, відомого як локалізація джерела запаху.

Група дослідників під керівництвом доцента Дайго Теруцукі з кафедри машинобудування та робототехніки факультету текстильних наук і технологій Університету Сінсю спільно з доцентами Тошіюкі Наката і Тіхіро Фукуї з Університету Тіба використали цей принцип для розроблення нового біогібридного безпілотника, здатного вловлювати та відстежувати запахи.

"Ми почали це дослідження, вважаючи, що ці досягнення дадуть змогу більш ефективно виявляти запахи і розширять можливості їх застосування в рятувальних операціях", — зазначив доктор Теруцукі.

Щоб поліпшити свій дрон, команда додатково включила механізми, які імітують поведінку шовкопрядів. Комахи періодично зупиняються під час процесу відстеження запаху, щоб підвищити точність пошуку. Відсутність таких пауз може вплинути на діапазон виявлення запахів.

Щоб вирішити цю проблему, дослідники впровадили "алгоритм покрокового обертання", який імітує паузи комах під час сприйняття запаху, що значно підвищує точність навігації.

Біогібридні дрони, що розпізнають запахи, можна використовувати для виявлення витоків газу і раннього виявлення пожеж, а також підвищити громадську безпеку в аеропортах завдяки виявленню небезпечних речовин, як-от наркотики і вибухові речовини. Технологія може бути особливо корисною для рятувальних операцій у географічних регіонах, які схильні до стихійних лих, таких як землетруси.

"Розроблений у цьому дослідженні вдосконалений біогібридний безпілотник може дати змогу рятувальникам швидко знаходити тих, хто вижив, відстежуючи запахи, що зрештою дасть змогу врятувати більше життів, коли кожна секунда на рахунку", — наголосив доктор Теруцукі.