جهت‌یابی پشه‌ها در شب، الهام‌بخش سیستم اجتناب از مانع در پهپاد [تماشا کنید]

محققان با الهام از توانایی پشه‌ها در پرواز و همچنین فرود در تاریکی، یک سیستم جدید برای جلوگیری از برخورد پهپادها با موانع توسعه دادند. این سیستم روی یک کوادکوپتر آزمایش شده است.

یک تیم بین‌المللی از دانشمندان به سرپرستی پروفسور «ریچارد بمفری» در کالج دامپزشکی رویال لندن مکانیزم حسی پشه نر «Culex quinquefasciatus» را مورد بررسی قرار دادند. این پشه می‌تواند از جریان هوا برای تشحیص موانع استفاده کند که دانشمندان از این توانایی الهام گرفتند.

به گفته محققان، پشه‌ها با حرکت سریع بال‌های خود جریان هوای سریعی ایجاد می‌کنند که توسط آن می‌توانند پرواز کنند. اگر این الگوهای جریان هوا در برخورد با موانع تغییر شکل دهند، توسط گیرنده‌های موجود در پایه آنتن پشه‌ها با نام اندام «جانستون» قابل تشخیص است. این موضوع به پشه‌ها اجازه می‌دهد به تصویری آیرودینامیکی از اطراف خود دست پیدا کند و امکان نقشه‌برداری از اطراف و شناسایی موانع فراهم می‌شود.

محققان برای آشنایی با نحوه این کار، از پرواز پشه‌ها فیلمبرداری کردند و سپس آن را با استفاده از شبیه‌سازی‌های دینامیک سیالات محاسباتی مورد تجزیه و تحلیل قرار دادند. آن‌ها پس از بررسی به این موضوع پی بردند که اندام جانستون برای اندازه‌گیری تغییرات در الگوها، در مکان ایده‌آلی قرار گرفته چرا که اختلاف فشار در بالای سر پشه بیشترین حد بوده و آن‌ها در ارتفاع‌های پایین عملکرد بهتری دارند. پشه‌ها همچنین از اثر زمین که نیروی لیفت و درگ آیرودینامیکی را بهبود می‌دهد، استفاده می‌کنند.

دانشمندان از یافته‌‌های خود برای یک کوادکوپتر با تصویربرداری آیرودینامیکی استفاده کردند که چنین قابلیتی توسط یک دستگاه سنسوری امکان‌پذیر شد. این دستگاه شامل مجموعه‌ای از لوله‌های پروب متصل است و در محلی قرار گرفته تا سنسورها در زمینه تفاوت فشار بیشترین حساسیت را داشته باشند. پس از چندین بار پرواز آزمایشی، این کوادکوپتر بصورت خودران پرواز کرد.

این تیم متوجه شد که کوادکوپتر می‌تواند سطح‌ها را از فاصله مشخصی تشخیص دهد تا از برخورد با زمین و دیوارها جلوگیری کند و برای اینکار نیاز به پردازش اطلاعات کمی دارد. این سیستم جدید وزن و مصرف انرژی کمی دارد و مقیاس پذیر است.