8 diseños de drones inspirado en animales


¿Cómo los científicos construyen mejores robots voladores? Buscan inspiración en el mundo natural.

Bucear

Muchos robots voladores se elevan a grandes alturas, también puede sumergirse en el agua desde el aire, al igual que ciertas aves acuáticas. El acuático Micro Air Vehicle (AquaMAV) tiene alas morphing que se pliegan cuando se sumerge. Con un peso de sólo 7 onzas (200 gramos), AquaMAV puede volar a destinos inundados o acuáticos para realizar breves recolección de datos en el agua y luego volar al aire usando la propulsión a chorro para regresar a la base.

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Siesta

Durante la migración, algunas aves pueden volar durante días o incluso meses a la vez sin tomar un descanso, y la forma en que duermen durante estos largos vuelos es una cuestión que hace mucho tiempo desconcertó a los científicos. Anteriormente se pensaba que las aves de fragata de vuelo lejano descansaban un hemisferio cerebral a la vez – literalmente durmiendo con un ojo abierto. Pero un nuevo estudio realizó las primeras exploraciones cerebrales de estos pájaros durante sus viajes migratorios extendidos, encontrando que a veces ellos dormían totalmente mientras que todavía en vuelo, pero muy brevemente y solamente durante las maniobras elevables y de deslizamiento.

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Vuelo silencioso

Los científicos examinaron más de cerca las alas de los búhos para comprender cómo estos depredadores aviares pueden volar sin hacer ruido. Los biólogos, los matemáticos y los ingenieros investigaron el funcionamiento aerodinámico de los búhos; Descubrieron que muchas características de las alas se combinan para producir un vuelo sin ruido. Ellos descubrieron que el tamaño del ala grande de los búhos les permite volar a velocidades más lentas, reduciendo la cantidad de ruido que hacen, mientras que las estructuras de plumas entrelazadas y una textura superficial aterciopelada también amortiguan el sonido, al igual que las franjas que se arrastran del borde del ala.

Control de daños

Incluso los drones más robustos pueden ser dañados, y los científicos están investigando cómo podrían recuperarse las máquinas voladoras; Están estudiando cómo los animales compensan las alas lesionadas y siguen siendo capaces de volar – incluso cuando el daño a la membrana del ala es considerable.
Los investigadores probaron el rendimiento de vuelo de las moscas de la fruta que faltaban parte de un ala, usando la videografía de alta velocidad para revelar que las moscas ajustaron el aire modificando sus batidos de las alas y rodando sus cuerpos hacia el ala que había sido comprometida.

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Estabilidad en el vuelo

Ráfagas de viento impredecibles pueden perturbar el vuelo tanto de animales como de robots, pero los científicos descubrieron que las abejas perseveran con los vuelos de forrajeo, incluso cuando las condiciones son extremadamente ventosas. Para entender cómo navegan las abejas a través de la turbulencia, los investigadores colocaron a los insectos en túneles de viento y registraron sus movimientos voladores. Encontraron que las abejas utilizaron diversas respuestas para ajustar el aire, incluyendo cambiar la frecuencia y la amplitud de los latidos del ala, y variar la simetría de su aleteo. Mediante la imitación de estas técnicas, robots voladores podrían mejorar su capacidad para dirigir a través del aire turbulento.

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Una sola dirección

Los pájaros que vuelan cerca del suelo navegan por un camino desordenado que requiere el procesamiento rápido de la entrada visual, y el ajuste de vuelo rápido para esquivar lo que pueda estar en su camino. Para descubrir cómo los pájaros mantienen el ímpetu mientras maniobran a través de espacios entre objetos, los investigadores rastrearon a las palomas mientras volaban a través de diferentes arreglos de obstáculos, registrando sus movimientos en tres dimensiones. Descubrieron que las palomas seleccionaban huecos que se alineaban estrechamente con la dirección que estaban volando, y al hacerlo podían navegar más rápido y con menos ajustes a sus latidos de ala.

Cuidado con los huecos

Imagine volar a través de las nubes en un avión que le faltaba fragmentos de sus alas. Eso suena impensable, pero volar con alas que no son completas es lo que la mayoría de los pájaros hacen cuando se mueven.
La muda de temporada es la forma en que las aves reemplazan sus plumas a medida que se desgastan, y sin embargo las aves deben todavía de alguna manera seguir volando, independientemente de cómo sus alas podrían verse comprometidas. Los investigadores examinaron la aerodinámica del vuelo en un gráugo, un pájaro en la familia de los cuervos, durante diferentes etapas de muda. Los autores del estudio encontraron que la eficacia del vuelo del pájaro se redujo durante la muda, pero el pájaro ajustó su postura ala para compensar las lagunas en las alas donde faltaban las plumas, una estrategia que también podría beneficiar a los aviones aéreos que sostienen el ala durante los vuelos.

Boca arriba

A veces los investigadores pueden aprender sobre el vuelo estudiando insectos que no vuelan en absoluto. Las ninfas minúsculas del insecto del palillo son wingless; Pero cuando caen, pueden enderezarse en el aire, incluso sin la ayuda de alas. Los científicos observaron que cuando los insectos se dejaban caer, giraron rápidamente para girar a la derecha hacia arriba, coordinando los movimientos de las piernas con el flujo de aire, girando completamente alrededor de 0,3 segundos. Los investigadores explicaron en su estudio que esta técnica puede haber sido utilizada por insectos que se encontraban en las primeras etapas de la evolución de vuelo, y que podría mejorar la agilidad de los drones en el aire.

Vía | livescience

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