Братья меньшие: зачем ученые создают дроны в виде птиц, насекомых и амфибий и какие еще «животные» технологии служат человеку

Что произошло

Ученые из Пекинского университета авиации и космонавтики Бэйхан разработали орнитоптер, который установил мировой рекорд, продержавшись в воздухе 1 час 30 минут 4,98 секунды. Об этом говорится на сайте учебного заведения.

• Внешне аппарат похож на крупную белую птицу. Он работает на литий-ионном аккумуляторе, весит 1,6 кг, размах его крыльев составляет 2 метра. Максимальная скорость, которую может развить дрон, — 10 м/с.
• Ученые отметили, что предыдущие полеты беспилотников подобной конструкции были короткими и не превышали 30 минут. Они решили зафиксировать результат своего аппарата в Книге рекордов Гиннесса. 
• Ее представители изучили характеристики существующих орнитоптеров и заявили, что если крылатый дрон сможет летать в течение часа, рекорд будет признан.
• Сначала орнитоптер продержался в воздухе 53 минуты и, таким образом, не смог дотянуть до отметки, необходимой для признания Книгой рекордов Гиннесса рекорда. После этого ученые доработали дрон, оптимизировав его силовую систему и динамику крыла, что позволило им впоследствии установить мировой рекорд. 

Досье

• Как считают исследователи, идея создания орнитоптера впервые возникла у Леонардо да Винчи в 1485 году — по его задумке, человек должен был находиться в лежачем положении в летательной машине и взмахивать крыльями, используя силу своих рук и ног.
• Современные орнитоптеры имитируют полет птиц, летучих мышей и насекомых. По словам китайских исследователей, развитие такого типа технологий позволяет проектировать новые инновационные модели самолетов, отпугивать птиц вблизи аэропортов и помогает создавать зонды для исследования Марса.
• Они считают, что такие дроны стоит развивать наряду с квадрокоптерами. 

Контекст

• Ранее ученые китайского Университета Бэхай, Имперского колледжа Лондона и швейцарского исследовательского института Empa создали дрон-амфибию: он может летать и нырять в воду, после чего стремительно выныривать и вновь взлетать в небо. Под водой дрон переводит свои пропеллеры в такое положение, которое позволяет ему заниматься поиском подводных объектов с помощью бортовой камеры и другими задачами.

• А вот группа инженеров из Токийского университета разработала дрон, напоминающий змею, который может создать кольцо для захвата небольшого груза или вытянуться, чтобы пролезть сквозь узкий проем. Каждый модуль аппарата снабжен отдельной батареей и вычислительным модулем. Дрон получил название Dragon.

• Исследователи из Toyota Central R&D Labs создали дрон размером с насекомое. Он весит всего 1,8 грамма — в 25 раз легче по сравнению с другими подобными аппаратами. «В будущем он может оказаться очень ценным инструментом для выполнения сложных задач, связанных с проникновением в трещины, трубы или другие очень ограниченные пространства», — пишет издание techxplore.com.

Тенденция

Образами животных вдохновляются не только разработчики дронов.

• Так, власти японского города Такикавы придумали необычный способ защиты жителей от бродящих в округе медведей. Для этого администрация купила роботов-волков. Они сделаны из металла, покрыты искусственным мехом и оборудованы датчиками движения, которые фиксируют приближение хищников, после чего устройства «оживают» — мигают красными глазами, двигают головой и издают воющие и визжащие звуки. Власти города утверждают, что это эффективно препятствует проникновению медведей.

• Робот-саламандра Pleurobot, созданный в Федеральной политехнической школе Лозанны, может ходить по земле, плавать под водой и перемещаться между этими двумя средами. Для разработки робота ученые использовали рентгеновские снимки саламандры и изучили, как работает ее скелет во время движения. Отмечается, что устройство можно использовать для поисково-спасательных операций. С помощью этого робота исследователи также могут изучать взаимодействие между спинным мозгом, телом и окружающей средой. По мнению руководителя проекта Ауке Айспеерта, понимание этого поможет разработать методы лечения и устройства для пациентов с парализованными или ампутированными конечностями.

• Терапевтического робота-тюленя PARO разработал доктор Таканори Сибата из Японского национального института передовых промышленных наук и технологий. Аппарат выглядит как детеныш гренландского тюленя. Он оснащен датчиками звука, света, температуры, положения, а также тактильными сенсорами. PARO может двигать хвостом и ластами, открывать глаза, когда его гладят, и имитировать звуки детеныша тюленя. Он реагирует на слова, которые часто использует его владелец, и может выражать эмоции. Голландские ученые пришли к выводу, что внедрение PARO в практику психогериатрической помощи может повысить качество жизни пожилых людей.

Фото обложки: Zhao Xu / XinHua / Globallookpress