蜻蜓即使在无意识的时候也做了backflips

新的研究可能转化为无人机技术。

常见的达特蜻蜓,sympetrum striolatum,徘徊在花朵上
普通的Tarter Dragonfly,Sympetrum Striolatum,徘徊在花。 Westend61 / Getty Images

蜻蜓 执行一些非常令人难以置信的空中体操。一项新的研究发现,昆虫可以倒置倒下的背影,右侧自己是中间的。当他们无意识时,他们甚至可以这样做,有时候即使他们死了。研究人员说,有一天可以有一天能导致更好的无人机技术。

蜻蜓是快速和敏捷的飞行员。它们可以在任何方向上翱翔和弄脏,包括侧身和向后,并且可以将悬停在适当的地方。但这些优雅的昆虫偶尔会失去平衡,最终可以颠覆。

在皇家学会B的诉讼程序中发表的一项新研究中,研究人员发现蜻蜓经常进行颠倒的后隙,以便向右右转。这种机动被称为“投球”。

为了准确研究多彩昆虫如何管理机动,科学家收集了20个普通的达特蜻蜓。他们将它们冷却(使它们扼杀在扭矩状态),并在微小的磁铁和运动跟踪点上粘合,类似于电影中用于CGI图像的运动。 

“我们试图将标记放在不会打扰蜻蜓的地区,而增加的重量少于其体重的整体体重的10%,符合其承载力,”帝国学院伦敦生物工业统治部门的萨姆法比安环境保护狂。

“这个物种似乎相对较短,我们只抓到了完全成熟的成年人,所以在几周的过程中,我们的护理中的蜻蜓死于自然原因。我们总是尽力充分利用我们的动物,并确保获得我们所能的最大数据量。这有助于减少我们在实验中使用的个人数量,这是我们方法中的重要因素。“

然后,它们将每只昆虫磁性平台垂直或倒置,在将它们释放到自由落落之前倾斜不同的变化。运动跟踪点创建了它们运动的3D模型,由高速摄像机记录。

“我们希望蜻蜓纠正自己,但我们不确定他们如何实现它,”Fabian说。

“我们很惊讶地看到蜻蜓有效地倒下倒挂,因为大多数动物从秋天的滚动中滚动。我们不仅观察到倒退。蜻蜓展示了各种不同的行为,但它们似乎有一个“默认”的Backflip,这是最常见的,即使在无意识的动物中也被复制。“

蜻蜓翻转山雀
高速相机捕获蜻蜓翻转中间。 林实验室

有意识的蜻蜓肩膀向后自行。无意识的蜻蜓做了相同的反辉溢,但更慢。

“没有意识控制,我们会认为蜻蜓会翻滚。相反,我们看到他们以正确的方式翻转,“Fabian说。 “这令人惊讶,因为我们通常认为蜻蜓和其他不得不经常工作以保持稳定的直立定位。”

研究人员还丢弃了死蜻蜓,看看会发生什么。他们没有翻转,而是只是鼻子。但是当研究人员构成昆虫时'翅膀进入姿势,模仿直播或无意识的蜻蜓,他们做了后溢,但有点额外的旋转。

蜻蜓和无人机

该研究表明,蜻蜓机构产生内部右转机动。

“在飞行期间,当然会有各种各样的主动控制,但这项工作表明,特定的姿势可以被动地右转,没有控制输入,”Fabian说。 “这是关于昆虫的思考时的新颖,并使蜻蜓在通过空气中导航时会使用更少的努力和能量。” 

Fabian表示,这些发现可用于帮助设计可以自身或最小化用于操纵和导航的能量的无人机。

他说,潜在的应用包括设计小型无人机,可以在没有从车载计算机上进行大量加工的情况下最小化它们的能量使用或自身的自身。

“我们尚不知道未来的小无人机看起来像什么,但通过了解飞虫的形状和结构的功能,我们希望能够以更有效和富有成效的方向轻推他们的设计。”

查看文章来源
  1. Fabian,Samuel T.等人。"Dragondrop:蜻蜓空中敌对的新型被动机制." 皇家学会的诉讼程序B:生物科学,卷。 288,没有。 1944,2021,p。 20202676,DOI:10.1098 / RSPB.2020.2676

  2. 卡杜托,迈克尔J."蜻蜓:对他们的任务很奇妙." 北林地教育中心 ,2008年。