Cientistas Inspirados Por Aranhas Para Melhorar O Desempenho De Drones

- May 25, 2019-


De acordo com relatos da imprensa estrangeira, os pesquisadores da Purdue recentemente ganharam alguma inspiração através dos sensores de aranhas, morcegos, pássaros e outros animais para ajudar a melhorar a capacidade de carros autônomos e drones. Esses novos sensores estão associados às terminações nervosas do organismo e neurônios especiais chamados mecanorreceptores. Estes só precisam estar na forma de pêlos, cílios ou penas para detectar e processar as informações necessárias para a sobrevivência de insetos / animais.

Andres Arrieta, professor assistente de engenharia mecânica na Universidade de Purdue, disse: "Os sistemas inteligentes já podem coletar grandes quantidades de dados, e essa velocidade está crescendo mais rapidamente do que os dados que a computação tradicional pode suportar." Seu laboratório aplica princípios naturais às estruturas. Projetado de robôs para asas de aeronaves. Ele também disse: "A natureza não precisa coletar todos os dados, irá filtrar automaticamente os dados necessários".

Muitos sensores biomecânicos filtram os dados com base em limites (como mudanças na pressão ou temperatura) (isto é, as informações que recebem do ambiente). Por exemplo, o sensor mecânico peludo de uma aranha está localizado na sua perna. Quando a teia de aranha vibra em uma frequência associada à presa ou cônjuge, o sensor mecânico a detecta, produz um reflexo na aranha e reage muito rapidamente. Os sensores mecânicos não detectam frequências mais baixas, como poeira na rede, porque não é importante para a sobrevivência da aranha.

ultrasonic sensor for UAVs

A idéia é integrar sensores semelhantes, sensores ultrassônicos diretamente no alojamento de uma máquina automatizada, como uma asa de avião ou um corpo de carro. Em um artigo publicado pelos pesquisadores sobre o ACS Nano, pesquisadores mostraram que os sensores mecânicos inspirados no cabelo de aranha podem ser personalizados para detectar forças predeterminadas. Por exemplo, na vida real, essas forças serão associadas a um objeto que a máquina autônoma precisa evitar.


Mas os sensores que eles desenvolveram não apenas podem ser percebidos e filtrados em velocidades muito rápidas, eles podem ser calculados e a energia não é necessária. Professor Arrieta disse: "Não há diferença entre hardware e software. Eles estão todos inter-relacionados. Sensores são projetados para interpretar dados e coletar e filtrar dados."


Na natureza, uma vez que um determinado nível de força ativa um mecanorreceptor associado a um sensor mecânico cabeludo, esses mecanorreceptores calculam as informações trocando de um estado para outro. Pesquisadores da Purdue University trabalharam com a Nanyang Technology University em Cingapura e a ETH Zürich para projetar os mesmos sensores e usar esses estados de switch para interpretar esses sinais.


Segundo o professor Arrieta, esses sensores mecânicos artificiais são capazes de detectar, filtrar e calcular muito rapidamente devido à sua alta dureza. O material do sensor é projetado para mudar rapidamente de forma sob a ação de forças externas. A mudança na forma faz com que as partículas condutoras dentro do material se aproximem umas das outras, permitindo que a corrente passe através do sensor e transporte o sinal.


Professor Arrieta disse: "Com algoritmos de aprendizado de máquina, podemos treinar esses sensores, sensores ultrassônicos a partir do trabalho principal com consumo mínimo de energia, e não há obstáculos na fabricação de sensores de vários tamanhos".

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