nasul Liliacului inspiră sonarul robotic

„noseleaf” – ul unui liliac este capabil să emită sonarul în moduri diferite, în funcție de frecvență.Rolf Mueller

cum, mai exact, trage un liliac sonar grinzi din nas?Rolf m Okticller, un fizician de calcul de la Universitatea Shandong din Jinan, China, a pieptănat peșterile din Asia de sud-est pentru a afla. „Ne uităm la diferite specii pentru a înțelege trucurile lor fizice”, spune M Elixtller, care modelează modul în care nasul liliecilor se comportă ca antena și modul în care urechile lor funcționează ca vase pentru a colecta sunetul.

munca contează nu doar pentru biofizicienii care doresc să înțeleagă modul în care animalele evoluează sisteme complexe, ci și pentru roboticienii care încearcă să găsească noi modalități de navigație în situații în care senzorii de lumină nu funcționează atât de bine, inclusiv noaptea sau sub apă.

s-au făcut puține studii biofizice ale nasului liliecilor. Un cercetător s — a aplecat înapoi pe nasul unui liliac — structura complexă care îi înconjoară nările-pentru a vedea ce se va întâmpla; un alt om de știință a murdărit structurile delicate cu vaselină. Ambele proceduri au stricat navigația liliecilor.

pentru a obține o imagine mai bună a ceea ce se întâmplă într-un nas de liliac, m Elixller a făcut scanări cu raze X ale feței unui liliac de potcoavă rufos (Rhinolophus rouxii), compilând scanări pentru a construi un model computerizat tridimensional al cavităților nasului. Apoi a filmat unde sonore de frecvențe diferite prin nasul modelat pentru a vedea unde au rezonat și cum au fost emise din frunza nasului.

Sonar emis de un liliac noseleaf: roșu evidențiază posibilele surse de sunet.Rolf Mueller

sunetele de înaltă frecvență, găsite de M Unquller, au rezonat într-o structură din mijlocul spatelui nasului numită sella și au fost emise din frunza nasului ca un fascicul îngust focalizat. Sunetele de joasă frecvență au rezonat într-o cavitate numită lancet, în partea de sus a frunzei nasului. Brazdele din lancet au creat patru surse secundare de sunet, astfel încât sonarul a fost emis dintr-un total de șase surse, mai degrabă decât doar cele două găuri de nară. „Lărgește fasciculul — aveți o gamă mai largă și puteți stropi sunetul mai bine”, spune M Okticller. Studiul a fost publicat în Physical Review E1.

fasciculul larg ar putea fi util pentru navigația generală, spune M Elixtller. O lovitură mai strânsă a sonarului ar fi mai bună pentru a urmări prada sau pentru a evita obiecte specifice, de exemplu.

Robo nas

Sonar a fost mult timp folosit ca un instrument de navigație de bază în roboți. Efectuarea unui zgomot și ascultarea reflecției sale cu un microfon pot ajuta la determinarea distanțelor față de obiecte și locațiile acestora.

sonarul este, în general, mai lent de interpretat și mai puțin precis decât viziunea computerului sau senzorii laser. Dar aceasta este o problemă pe care liliecii au reușit să o rezolve, spune Herbert Peremans, robotician la Universitatea din Anvers din Belgia. „În mod clar nu suferă de această problemă. Zboară în medii destul de complicate și au ținte care încearcă să scape de ele.”

Peremans a încorporat deja cealaltă jumătate a lucrării lui M Oktoller — modelarea urechilor de liliac — în roboții săi. El a fixat două urechi de plastic din nailon, inspirate de lucrarea liliecilor, la câțiva centimetri distanță pe capul unui robot. El încearcă să arate că, cu software-ul adecvat, el poate folosi aceste urechi pentru a localiza obiecte cu precizie. Următorul pas ar fi rafinarea sursei sonarului cu un design bazat pe modelul noseleafs al lui M Okticller.

obținerea liliecilor din bucătăria locală.Rolf Mueller

Peremans spune că există o mulțime de aplicații posibile în diagnosticarea cu ultrasunete sau pentru roboți mobili în condiții neobișnuite. Deci, ar trebui să existe cerere pentru catalogul de urechi și nasuri al lui M Okticller. Dl. oktiller spune că sunt mii de specii de lilieci pe care speră să le analizeze una câte una.

obținerea liliecilor poate fi partea ușoară, adaugă el. A fost recent la un restaurant din Cambodgia care servea supă de fructe-liliac; a cumpărat o carcasă și s-a întors în China cu urechile. Era îngrijorat să-și explice încărcătura oficialilor vamali, dar după ce le-a arătat urechile, spune el, i-au spus să nu-i deranjeze cu ceva atât de banal.