В Японии создали биогибридные дроны с антеннами для навигации по запаху
Современные дроны в основном используют визуальные сенсоры – камеры, тепловизоры и лидары. Однако в условиях низкой освещенности, высокой влажности или сильной запыленности их эффективность снижается. Вдохновившись природными механизмами навигации насекомых, японские ученые разработали новый биогибридный дрон. Так, новая технология позволит находить источники запаха с высокой точностью, используя антенны моли шелкопряда.
Как биогибридный дрон использует запахи для навигации
- Какие есть проблемы у традиционных дронов?
- ✔ Ограничения визуальных сенсоров – камеры плохо работают в темноте, а лидары и тепловизоры неэффективны в задымленных или влажных условиях.
- ✔ Ориентирование в сложных условиях – пыль, дождь или дым снижают точность существующих технологий.
- ✔ Ограниченный поиск объектов – стандартные беспилотники не могут определять утечки газа, следы биологических веществ или химические соединения.
Как работает биогибридный дрон
Новый дрон из Японии использует «антенны шелкопряда», которые чрезвычайно чувствительны к запахам: в природе самцы моли шелкопряда способны обнаруживать феромоны самок на расстоянии нескольких километров.
Так, ученые встроили антенны насекомых в электроантеннографический (EAG) сенсор, который распознает химические соединения и передает сигнал дрону.
- Алгоритм «шагового вращения» – имитирует естественные паузы насекомых при поиске запаха, что повышает точность определения источника.
- Функция усиления сигнала – антенны обрабатывают электрические импульсы, адаптируясь к разной концентрации запаха.
- Специальная конструкция корпуса – снижает сопротивление воздуха и минимизирует электростатические помехи.
Как применять биогибридный беспилотник
- 1. В поисково-спасательных операциях
После землетрясений или техногенных катастроф дрон может быстро находить людей, ориентируясь по запаху. В отличие от собак-спасателей, он работает автономно и не требует периодов отдыха.
- 2. Для обнаружения утечек газа
В критической инфраструктуре, — нефтеперерабатывающие заводы и газопроводы, — новый беспилотник способен определять утечки газа быстрее, чем существующие методы, снижая риск аварий.
- 3. Для борьбы с терроризмом и преступностью
Использование дронов в аэропортах и на массовых мероприятиях позволит обнаруживать взрывчатые вещества, наркотики и другие опасные вещества по их химическому составу.
- 4. Для мониторинга окружающей среды
Дрон может анализировать состав воздуха в промышленных районах, выявлять загрязнения и помогать в разработке экологических мер.
Будущее технологий: насекомые в робототехнике
Разработка биогибридных дронов открывает новые возможности для объединения природных механизмов с передовыми технологиями. Ученые Японии уверены: в будущем в беспилотники можно интегрировать сенсорные системы других насекомых – например, пчел или муравьев – для решения сложных задач.
- «Наш проект демонстрирует, что использование природных механизмов может сделать робототехнику эффективнее, а поисковые операции – точнее и быстрее», – заключил ведущий исследователь проекта Даго Тэруцки.