Smelicopter „jde po pachu“
Miniaturní dron z Washingtonské univerzity používá k zachycení cílových chemikálií živou hmyzí anténu – konkrétně chemické receptory můr – k navigaci směrem k pachům a vyhýbání se překážkám.
Jednou z obrovských výhod malých dronů je, že se dostanou na místa, kam lidé nemohou včetně oblastí, které jsou příliš nebezpečné, jako např. nestabilní struktury po přírodní katastrofě nebo region s nevybuchlými zařízeními.
Proto se vědci zajímají o vývoj zařízení, která by se v těchto situacích dokázala pohybovat čicháním chemikálií ve vzduchu, aby lokalizovala ty, kdo přežili katastrofu, úniky plynu, výbušniny a další. Ale většina senzorů vytvořených lidmi není citlivá nebo dostatečně rychlá, aby byla schopna najít a zpracovat specifické pachy při letu skrz nerovnoměrný pach, který tyto zdroje vytvářejí.
Miniaturní kyborg
Článek v časopise IOP Bioinspiration & Biomimetics informuje o unikátním projektu amerických vědců, kteří se pro design létajícího robota pojmenovaného Smellicopter rozhodli místo novodobé technologie využít biologii můr, přesněji řečeno jejich velice jemných chemických senzorů.
Opatrně vyjmutý receptor běžného druhu můry vědci připojili na komerčně dostupnou miniaturní kvadrokoptéru. Ta byla vybavena systémem předcházení kolizí s další integrovanou logikou a otevřeným zdrojovým kódem, umožňujícím přidávat speciální funkce. Pro dron vytvořili protokol „cast and surge“, který napodobuje, jak můry hledají pachy. Systém sleduje stav receptoru, který se mění, když je vystaven určitým chemikáliím – např. těm, které můra může chtít sledovat, např. vůni květu. Smellicopter zahájí hledání pohybem doleva a pak doprava vždy na určitou vzdálenost. Jakmile detekuje pach, změní svůj letový vzorec, aby vyrazil k jeho předpokládanému zdroji.
Překážkám se dron vyhýbá pomocí čtyř infračervených senzorů, které mu umožňují měřit okolí 10krát za sekundu. Když se něco dostane do čtvrtmetrové vzdálenosti od něj, změní směr tím, že přejde do další fáze protokolu.
Příroda vede nad technikou
V testech si konstrukce kybernetické můry vedla lépe než tradiční senzor srovnatelné velikosti a výkonu. Buňky receptoru zachycující pachové stopy, které se vlní nad nimi, vytvořily rychlý, spolehlivý a přesný signál chemikálií určených k detekci. Během laboratorních testů byl dron vyladěn k letu směrem k vůním, které můry považují za zajímavé. Vědci však doufají, že v budoucnu bude možné „můrovou anténu“ naučit cítit další pachy, jako je např. výdech CO2 od osoby uvězněné pod sutinami nebo chemický podpis nevybuchlé nálože.
Aby dron udržel anténu namířenou ve směru, odkud přichází čichový vjem, používá technickou „vychytávku“. Na zadní stranu dronu přidali vědci dvě plastová žebra, aby vytvořili odpor zajišťující jeho automatické otáčení jako korouhvička, tím je docíleno jeho stálé orientování proti větru.
Další výhodou Smellicopteru je, že nepotřebuje GPS. Místo toho používá k průzkumu svého okolí kameru, podobně jako hmyz oči. Díky tomu je vhodný pro průzkum vnitřních nebo podzemních prostor, jako jsou doly nebo potrubí.
156
