Bat noses inspire robot szonár
A denevér “orrlevele” a frekvenciától függően különböző módon képes szonár kibocsátására.Rolf Mueller pontosan hogyan lő ki egy denevér szonár gerendákat az orrából?
Rolf M Xxlller, a kínai Jinanban található Shandong Egyetem Számítógépes fizikusa átfésülte Délkelet-Ázsia barlangjait, hogy megtudja. “Különböző fajokat vizsgálunk, hogy megértsük fizikai trükkjeiket” – mondja M. C. A. ll, aki azt modellezi, hogy a denevérorrok hogyan viselkednek antennaként, és hogy a fülük hogyan működik edényként, hogy összegyűjtsék a hangot.
a munka nemcsak a biofizikusok számára fontos, akik meg akarják érteni, hogyan fejlődnek az állatok komplex rendszerek, hanem a robotikusok számára is, akik új navigációs módszereket próbálnak megtalálni olyan helyzetekben, amikor a fényérzékelők nem működnek olyan jól, beleértve éjszaka vagy víz alatt.
kevés biofizikai vizsgálatot végeztek a denevér orráról. Az egyik kutató hátrahajolta a denevér orrát-az orrát körülvevő összetett szerkezetet -, hogy lássa, mi fog történni; egy másik tudós vazelinnel bekente a finom szerkezeteket. Mindkét eljárás elrontotta a denevérek navigációját.
annak érdekében, hogy jobb képet kapjunk arról, hogy mi történik egy denevér orrában, M Xxlller röntgenfelvételeket készített egy Rufous patkó denevér (Rhinolophus rouxii) arcáról, összegyűjtve az orrüregek háromdimenziós számítógépes modelljét. Ezután különböző frekvenciájú hanghullámokat lőtt a modellezett orron keresztül, hogy lássa, hol rezonálnak, és hogyan bocsátják ki őket az orrlevélből.
A denevér orráról kibocsátott szonár: a piros kiemeli a lehetséges hangforrásokat.Rolf Mueller a magas frekvenciájú hangok, M) az orr középső hátsó részén, a sella nevű struktúrában rezonáltak, és az orrlevélből szűken fókuszált sugárként bocsátottak ki. Az alacsony frekvenciájú hangok a lancet nevű üregben rezonáltak, az orrlap tetején. A lancet barázdái négy másodlagos hangforrást hoztak létre, így a szonárt összesen hat forrásból bocsátották ki, nem csak a két orrlyukból. “Ez kiszélesíti a sugár-van egy szélesebb tömb, és akkor splash a hang körül jobb,” mondja M. A tanulmány a Physical Review E1-ben jelent meg.
a széles sugár hasznos lehet az Általános navigációhoz, mondja M. A szonár szigorúbb lövése jobb lenne a zsákmány üldözéséhez vagy bizonyos tárgyak elkerüléséhez, például.
Robo orr
a Szonárt már régóta használják alapvető navigációs eszközként a robotokban. A hangzás és a reflexió mikrofonnal történő hallgatása segíthet meghatározni az objektumoktól és azok helyétől való távolságot.
reklám
a szonár általában lassabban értelmezhető és kevésbé pontos, mint a számítógépes látás vagy a lézeres érzékelők. De ez egy olyan probléma, amelyet a denevéreknek sikerült megkerülniük-mondja Herbert Peremans, a belgiumi Antwerpeni Egyetem robotikusa. “Nyilvánvalóan nem szenvednek ettől a problémától. Meglehetősen bonyolult környezetben repülnek, és vannak célpontjaik, amelyek megpróbálnak elmenekülni előlük.”
Peremans már beépítette M. A. C. ll munkájának másik felét — a denevérfülek modellezését — robotjaiba. Két nejlon műanyag fület rögzített, a denevér munkája ihlette, néhány centiméterre egymástól egy robot fején. Azt próbálja megmutatni, hogy a megfelelő szoftverrel ezeket a füleket pontosan meg tudja találni. A következő lépés az lenne, hogy finomítsa a szonárforrást az M) alapján.
denevérek beszerzése a helyi leveskonyhából.Rolf Mueller Peremans azt mondja, hogy rengeteg lehetséges alkalmazás van az ultrahang diagnosztikában vagy a mobil robotok számára szokatlan körülmények között. Tehát szükség lenne M. Xxlller fül-és orrkatalógusára. M. uklller azt mondja, hogy több ezer denevérfaj van, amelyeket egyesével szeretne elemezni.
a denevérek megszerzése lehet a könnyű rész-teszi hozzá. Nemrég egy Kambodzsai étteremben volt, ahol gyümölcs-denevér levest szolgált fel; vett egy tetemet, és visszatért Kínába a füleivel. Aggódott, hogy elmagyarázza a rakományát a vámtisztviselőknek, de miután megmutatta nekik a fülét, azt mondja, azt mondták neki, hogy ne zavarja őket valami ilyen triviálissal.