المجموعات

احترس من سبايدرمان! العلماء يبنون طائرات بدون طيار بحواس تشبه العنكبوت

احترس من سبايدرمان! العلماء يبنون طائرات بدون طيار بحواس تشبه العنكبوت

باحثو جامعة بوردو هم مستشعرات هندسية مستوحاة من العناكب والخفافيش والطيور والحيوانات الأخرى لإعطاء الطائرات بدون طيار والآلات المستقلة الأخرى حواسًا تشبه العنكبوت تساعدهم على التنقل بشكل أفضل في بيئاتهم.

تعمل المستشعرات مثل نهايات عصبية حقيقية مرتبطة بخلايا عصبية خاصة تسمى المستقبلات الميكانيكية التي تعالج المعلومات الأساسية لبقاء الحيوان.

ذات صلة: أجهزة الاستشعار اللاسلكية الجديدة يمكن أن تجمع البيانات الحرجة لمرضى السرير

انفجار في البيانات

قال أندريس أرييتا ، الأستاذ المساعد في الهندسة الميكانيكية في جامعة بوردو: "هناك بالفعل انفجار في البيانات التي يمكن للأنظمة الذكية جمعها - وهذا المعدل يتزايد بشكل أسرع مما يمكن للحوسبة التقليدية معالجته".

وقال: "لا يتعين على الطبيعة جمع كل قطعة من البيانات ؛ فهي تقوم بتصفية ما تحتاجه".

أجهزة الاستشعار الميكانيكية البيولوجية خبراء في تصفية البيانات. على سبيل المثال ، تسمح المستشعرات الميكانيكية المشعرة للعنكبوت الموجودة على ساقيها بالتفاعل بسرعة كبيرة عندما تستشعر تهديدًا أو شريكًا محتملاً.

ومع ذلك ، فإن المستشعرات الميكانيكية تتجاهل بشكل طبيعي التردد المنخفض ، مثل الغبار ، لأنه لا علاقة له ببقاء العنكبوت. مستوحى من هذه العملية ، طور فريق العلماء مستشعرات هندسية مماثلة يمكن دمجها في الطائرات بدون طيار أو حتى الطائرات والسيارات.

يمكن برمجة هذه المستشعرات الميكانيكية لاكتشاف القوى المحددة مسبقًا مثل الأشياء التي تحتاج الآلة المستقلة إلى تجنبها. يمكن أن تتفاعل الآلات بعد ذلك بمعدل غريزي أسرع. والأمر الأكثر إثارة للإعجاب هو أن الفريق صمم المزيد من أجهزة الاستشعار الخاصة بهم للحساب أيضًا.

الأجهزة والبرامج في الطبيعة

قالت أرييتا: "لا يوجد فرق بين الأجهزة والبرامج في الطبيعة ؛ فكلها مترابطة". "جهاز الاستشعار يهدف إلى تفسير البيانات ، وكذلك جمعها وتصفيتها".

يمكن أن تستخدم المستشعرات الميكانيكية الاصطناعية الجديدة حالات التشغيل / الإيقاف لتفسير الإشارات ثم توجيه آلة ذكية إلى مسار العمل المناسب. علاوة على ذلك ، يمكن لهذه المستشعرات المتقدمة الاستشعار والتصفية والحساب بسرعة كبيرة لأنها صلبة.

يتم إنشاء مادة المستشعر لتغيير شكلها بسرعة عند تنشيطها بواسطة قوة خارجية تستخدم الكهرباء لإرسال إشارة. يتم تحقيق ذلك عندما يدفع الشكل المتغير الجسيمات الموصلة داخل المادة للاقتراب من بعضها البعض.

يسمح هذا للكهرباء بالتدفق عبر المستشعر وحمل إشارة تعمل بعد ذلك على إبلاغ كيفية استجابة النظام الذاتي. والأفضل من ذلك ، أنهم يقومون بهذه العملية برمتها مع القليل من القوة المطلوبة.

قال Arrieta: "بمساعدة خوارزميات التعلم الآلي ، يمكننا تدريب هذه المستشعرات على العمل بشكل مستقل مع الحد الأدنى من استهلاك الطاقة". كما أنه لا توجد عوائق تحول دون تصنيع هذه المستشعرات لتكون بأحجام مختلفة.

تم نشر الدراسة فيACS نانو.


شاهد الفيديو: Spider-Man Pranked By Thor. Avengers Endgame (كانون الثاني 2022).