如何安全降落在垂直的表面上,蜜蜂式 2016-09-22 05:01:16

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登陆可以说是任何飞行中最令人伤脑筋的因素为了执行安全着陆,飞行员需要知道飞机的速度和它与着陆表面的距离飞行员面临的挑战是在飞机的速度接近零的时候将飞机的速度接近零

轮子与土地相遇这不是一个简单的壮举尽管如此,蜜蜂完美地没有人类认知,复杂的仪器和立体(3D)视觉的好处他们如何做到这一点

这是隆德大学的Emily Baird和她的同事团队今天在“美国国家科学院院刊”上发表的研究中提出的问题当在水平面上着陆时,蜜蜂使用称为光流的东西来确定它们的速度光学流动允许蜜蜂(和我们)根据我们视野中的物体通过我们的眼睛的速度来确定我们移动的速度如果你在一条绿树成荫的道路上快速行驶,那么树干会快速移动过你的眼睛而你知道你是快速移动如果你开得很慢,树木似乎移动得更慢对于飞行的蜜蜂也是如此但是蜜蜂经常需要降落在垂直的表面上,例如花瓣,以获得花粉或花蜜如何确定它们的速度他们无法使用这种光学流程

贝尔德和她的同事训练自由飞行的蜜蜂降落在一个由垂直定向的圆形有机玻璃圆盘组成的实验仪器上,中间的一根管连接到糖进料器上一旦蜜蜂落在管子上,它们就可以爬过它研究人员对接近装置的蜜蜂进行了录像,并分析了飞行和着陆的速度和轨迹他们发现蜜蜂越接近目标,飞越的速度越慢

实验重复几次,每次重复一次光盘上的不同图案(棋盘,同心圆和扇形图案)蜜蜂以或多或少的恒定速度减速,但只有当呈现棋盘格和同心圆形图案时,它们接近饼图形图案时,蜜蜂没有放慢速度,直到他们几乎撞到了光盘

研究人员意识到,棋盘格和同心圆环图案出现(对蜜蜂来说)随着她的接近而扩大d碟片虽然切片图案没有这样做,但Baird和她的同事怀疑蜜蜂使用明显的扩展图像来保持恒定的接近速度来校准它们的速度;光盘上的图像似乎以恒定的速率扩展为了测试蜜蜂是否使用图像的明显扩展速率来校准它们的速度,研究人员使用熟悉的视错觉通过沿顺时针方向旋转螺旋,它出现展开以逆时针方向旋转它似乎收缩(参见下面的视频进行演示)一旦Baird及其同事确定蜜蜂呈现的是显示静止螺旋的圆盘,就像它们在呈现棋盘格和同心圆环图案时一样他们开始测量蜜蜂旋转螺旋的接近速度当螺旋似乎膨胀时,蜜蜂放慢了它们的进近速度,好像它们认为它们比目标更接近目标当螺旋似乎收缩时,蜜蜂加速他们的方法;就好像他们认为他们离得更远一样,正如研究人员所预测的那样,尽管这种类似Matrix的破坏了蜜蜂的感知,蜜蜂设法落在光盘的垂直表面上而没有崩溃,大概是因为一旦它们足够接近目标,在他们的眼睛上产生的图像不再提供足够的信息,可以转化为接近速度蜜蜂使用他们感知的着陆表面图像的扩展速度,以调整他们的接近速度,允许他们安全降落在垂直其他需要执行着陆的动物也可以使用这种策略此外,研究人员在数学上模拟了感知和速度之间的这种关系,所以有一天我们甚至可以使用这种相对简单的算法在多种类型的表面上降落飞机,而不需要知道从飞机到着陆区的确切距离 因为Baird及其同事调查了蜜蜂的飞行和着陆,有一天我们可能能够将遥控飞机降落在不平坦的垂直表面上,例如倒塌的建筑物的一部分,让我们找到潜在的幸存者

不错,嘿