This post is also available in:
English (אנגלית)
בחידוש אחרון, חוקרים יפניים פיתחו רחפן ביו-היברידי שממזג את היכולות של האנטנות של עש משי עם טכנולוגיה רובוטית כדי לשפר את זיהוי ריחות וניווט. המצאה זו מתגברת על מגבלות מסורתיות של רחפנים, במיוחד בסביבות שבהן חיישנים חזותיים מתקשים, כגון בתנאי תאורה נמוכה או בסביבה מאובקת. הרחפן הביו-היברידי מבטיח לחולל מהפכה ביישומים בתחום גילוי גז, תגובה לאסונות וניטור סביבתי.
רחפנים קונבנציונליים מסתמכים במידה רבה על חיישנים חזותיים לניווט, פתרון בלתי יעיל באזורי אסון, שבהם עשן, אבק וחושך גורמים לראות נמוכה. כדי להתמודד עם בעיה זו, הצוות, בראשות פרופסור חבר דאיגו טרוטסוקי מאוניברסיטת שינשו, שאב השראה מן הטבע. לעש הזכר יש יכולת יוצאת דופן לזהות פרומונים ממרחקים של עד כמה קילומטרים, מיומנות שבה הוא משתמש כדי לאתר בני זוג ומזון. על ידי חיקוי תהליך טבעי זה, הנקרא איתור מקור ריח, החוקרים שואפים לשפר את יכולות המעקב של רחפנים.
בהתבסס על עבודתם הקודמת על חיישני אלקטרואנטנוגרפיה (electroantennography – EAG), אשר מזהים את האותות החשמליים המיוצרים על ידי אנטנות חרקים, הצוות שיפר את התכנון הראשוני. לאב הטיפוס הראשון שלהם היה טווח זיהוי מוגבל של שני מטרים בלבד. עם זאת, עם שיפורים כגון "אלגוריתם סיבוב מדורג" – אשר מחקה את הדרך בה חרקים עוצרים במהלך מעקב אחר ריח – דייקו את יכולת המעקב של הרחפן באופן משמעותי.
שיפורים נוספים כללו עיצוב מחדש של אלקטרודות החיישן כדי להתאים טוב יותר למבנה של אנטנות עש משי ואופטימיזציה של התנגדות זרימת האוויר דרך מארז בצורת משפך. שינויים אלה הביאו לעלייה משמעותית בטווח זיהוי הריח של הרחפן, מה שהרחיב אותו לחמישה מטרים. הדבר הופך את הרחפן ליעיל הרבה יותר בתרחישים אמיתיים, במיוחד במשימות חיפוש והצלה שבהן חיישנים חזותיים עלולים להיפגע.
בעזרת השילוב החדשני של טכנולוגיה ביולוגית ורובוטית, הרחפן הביו-היברידי הזה פותח אפשרויות מלהיבות לשיפור הבטיחות והיעילות במצבים קריטיים. על ידי שיפור זיהוי ריח ומעקב, הוא יכול להפוך לכלי חיוני עבור כוחות הצלה, סוכנויות איכות הסביבה ואנשי ביטחון ברחבי העולם. ככל שטכנולוגיה זו ממשיכה להתפתח, היא עשויה יום אחד להוביל לכטב"מים אינטליגנטיים יותר, בעלי יכולת הסתגלות, המסוגלים לנווט ולהגיב לאתגרים מורכבים בעולם האמיתי, ובסופו של דבר לסייע בהצלת חיים ובהגנה על תשתיות חיוניות.
המחקר פורסם בכתב העת npj Robotics.
