Робот-жук машет крыльями не хуже своего природного прототипа
Среди всех летающих насекомых жуки демонстрируют самые сложные механизмы крыльев. Их крылья включают два набора: пару укрепленных передних крыльев, называемых надкрыльями, и набор нежных перепончатых задних крыльев. Хотя существуют обширные исследования оригамиподобных складок их крыльев, мало что известно о том, как они раскрывают и втягивают свои задние крылья.
Предыдущие исследования предполагают, что грудные мышцы приводят в движение основание задних крыльев жука, но экспериментальных доказательств, подтверждающих эту теорию, нет.
Ученые Федеральной политехнической школы Лозанны, Швейцария проанализировали, как жуки-носороги раскрывают и втягивают свои задние крылья. Работа опубликована в журнале Nature.
Как работают крылья жука
Ведущий автор работы Хоанг-Ву Фан и его коллеги объединили использование высокоскоростных камер и динамически похожего летающего робота, чтобы заполнить этот исследовательский пробел. Авторы отмечают, что жуки-носороги используют пассивные механизмы, включая надкрылья, при раскрытии и втягивании своих крыльев.
Робот пассивно раскрывает и убирает крылья. Hoang Vu Phan
Развертывание — это двухфазный процесс, в котором подъем надкрылий частично освобождает задние крылья подобно пружине, затем взмахивающее движение приводит задние крылья в поднятое положение полета. Ученые также обнаружили, что жуки используют свои надкрылья, чтобы пассивно опустить задние крылья в положение покоя.
Вдохновленные своими наблюдениями, авторы создали микророботов, которые имитируют пассивное раскрытие и втягивание крыльев жуков. Они обнаружили, что боты успешно взлетают и поддерживают полет.
Раскрытие крыльев жука. Hoang Vu Phan
Выводы ученых показывают, что перенос пассивных процессов задних крыльев жука в конструкцию летающего микроробота может помочь улучшить возможности небольших машин, которым необходимо работать в ограниченном или загроможденном пространстве.