iPon Hírek

Madarak és drónok ‒ a kritikus repülési sebesség

Dátum | 2012. 01. 23.
Szerző | Jools
Csoport | EGYÉB

A madarak hihetetlen sebességgel képesek navigálni az erdő fái között, anélkül hogy beleütköznének egybe is. Az MIT kutatói szerint azonban esetükben is létezik egy maximális biztonságos sebesség, és ez az adat fontos lehet az UAV-k (pilóta nélküli légi jármű) tervezésénél. Jelenleg a drónok meglehetősen lassan haladnak, főleg ha akadályokat kell kerülgetniük ‒ ekkor ugyanis a sebességet úgy választják meg, hogy az érzékelt akadály előtt még meg tudjanak állni.

„Ha csak ötméternyire látsz előre, és csak olyan gyorsan haladhatsz, hogy öt méteren belül meg tudj állni, akkor ez nem lesz túl nagy sebesség” ‒ mondja Emilio Frazzoli repülő- és űrhajómérnök. Ha a héja ezt a stratégiát folytatná az erdőben repülve, sokkal lassabb haladásra lenne képes, mint a valóságban történik. Frazzoli szerint a madár felméri a fák sűrűségét és ösztönösen tudja, hogy egy adott sűrűség mellett milyen sebességgel haladva találhatja meg a réseket, elkerülve így az akadályokat.



Hasonló intuitív folyamatok zajlanak a síelő agyában is erdei lesiklás közben. Ilyenkor nem úgy halad az ember, hogy meg tudjon állni a felmerülő akadály előtt, hanem meglát egy nyiladékot, azt megcélozza, és bízik abban, hogy a rés után újabb nyiladékot talál majd, így tovább tud haladni.

Frazzoli és munkatársai egy olyan matematikai modellt alkottak, amely különböző sűrűségű erdőkre képes meghatározni a maximális biztonságos sebességet. A modellt alkalmazva arra jöttek rá, hogy minden sűrűséghez tartozik egy kritikus sebesség, amely fölött a madár vagy drón fának ütközési valószínűsége ugrásszerűen megnő. Ez alatt haladva viszont jó eséllyel elkerüli az akadályokat gyakorlatilag az útvonal hosszától függetlenül.

Erdei repülés. Ahogy a repülési sebesség növeszik (a-tól c-ig), egyre nő az elkerülhetetlen ütközést jelentő régiók (rózsaszín) területe.
Az UAV-k esetében mindez azt jelenti, hogy mindegy milyen magasságokat ér el a robotika fejlődése érzékelésben és reakcióidőben ‒ mindig lesz egy maximális sebesség, amely alatt kell maradni a túlélés biztosításához.

A kutatók jelenleg a madarak haladását vizsgálják akadályokkal teli környezetben, és az eddigiek alapján úgy tűnik, hogy az elmélet igaznak bizonyul a természetben is. A következő lépés annak megítélése lesz, hogy emberi érzékeléssel és reakcióidővel mennyire lehetséges megközelíteni a kritikus sebességet. Ennek vizsgálatát egy repülős játékon keresztül végzik majd. „A résztvevők játszanak, mi meg csak gyűjtjük az adatokat” ‒ mondta Frazzoli.
 

Új hozzászólás írásához előbb jelentkezz be!

Eddigi hozzászólások

21. mcganyol
2012.01.23. 17:35
Ezek a madarak elég jól küldik, a videó tetszett!
Azért kicsit brit-tudós szaga van ennek a cikknek, micsoda hülyeség, hogy annyival kellene menned, hogy minden váratlan akadály elött meg tudj állni (féktávolság = érzékelési távolság - reakcióidő*haladásisebesség)
Persze hogy elég ha minden váratlan akadályt ki tudsz kerülni. Aki tud vezeni az ezt tudja. Ha az első állítást vennénk alapul, városban max 30-al, autóúton meg kb 50-60-al lehetne menni, hogy biztonságos maradjon.

"A következő lépés annak megítélése lesz, hogy emberi érzékeléssel és reakcióidővel mennyire lehetséges megközelíteni a kritikus sebességet. Ennek vizsgálatát egy repülős játékon keresztül végzik majd."
Nem kéne ehhez nagy kísérlet, ott van a forma-1 es pilóták rajtja, nézzék meg azok mit művelnek. az pont a biológiai határa az emberi teljesítőképességnek.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
20. Szerzetes
2012.01.23. 18:06
mcganyol, ha neked is egy 4.5 millió dolláros UAV-t kellene vezetned akkor nem valószínű, hogy hülyeségnek tartanád a képlet igazságtartamát.
Történtek városban balesetek, mert nem tudtak lelassulni 50-ról? Igen. Történtek országútoni balesetek, mert nem tudtak lefékezni 90-ről? Igen.
Felteszem, hogy egy erdőben te sem 90-el száguldasz, még ha nem is városon belül van az erdő...
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
19. zodiac83
2012.01.23. 18:15
@mcganyol: Na fuss neki újra, olvasd el alaposan, és értelmezd is.

"Jelenleg a drónok meglehetősen lassan haladnak, főleg ha akadályokat kell kerülgetniük ‒ ekkor ugyanis a sebességet úgy választják meg, hogy az érzékelt akadály előtt még meg tudjanak állni.

„Ha csak ötméternyire látsz előre, és csak olyan gyorsan haladhatsz, hogy öt méteren belül meg tudj állni, akkor ez nem lesz túl nagy sebesség” ‒ mondja Emilio Frazzoli repülő- és űrhajómérnök. Ha a héja ezt a stratégiát folytatná az erdőben repülve, sokkal lassabb haladásra lenne képes, mint a valóságban történik."

Senki nem mondott ilyet, hogy "annyival kellene menned, hogy minden váratlan akadály elött meg tudj állni ".

A "forma-1 es pilóták rajtja" nem jó alternatíva. "Fix" akadálypályát ne hasonlíts egy dinamikushoz.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
18. Fzoltan
2012.01.23. 19:05
Szerintem az a probléma, hogy ahol a robotrepülők repülnek olyan akadályok vannak, amik mesterségesek: épületek. Ezek sűrűségét meg ember (gép) legyen a talpán, amelyik megbecsüli...
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
17. Fzoltan
2012.01.23. 19:28
Egyébként a videóhoz hasonló élmény közönségben korizni és fogót játszani
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
16. Szaandrea
2012.01.23. 21:05
Pár gondolat, mivel a postom "karbantartás miatt" elszállt.
- szárnyak "behúzhatósága" menet közben
- szárnyak manőverezésben való komoly szerepe
- optikai - szenzoros érzékelés szintje kontra "születéstől" fogva repülés
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
15. mcganyol
2012.01.23. 21:24
zodiac83 - én értelmeztem, arra mondtam, hogy a nyílvánvalót mondták el, mert senki sem gondolta, hogy az első megoldás (amit most használnak) a nyerő.

szerzetes - szerinted a madarakkal sosem történt baleset? elárulom de. Itt az esélyekről van szó. ha a 4,5millió dolláros uav 100% helyett 99.999%-os esélyel tud biztonságosan repülni, de cserébe kétszer olyan gyorsan megy, akkor az megéri. akkor is ha minden tízezredik megy a levesbe a sietség miatt.

a forma 1-es pálya ugyan statikus azért mondtam a rajtot, ott ugyanis elég sok és ráadásul mozgó objektumok között cikáznak. mellesleg rendkívűl sok videófelvétel és adat van róla, erre szerintem felesleges egy pont ugyanezt vizsgáló kisérletet csinálni.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
14. petXYZW
2012.01.23. 22:04
Hogy ne csak a madarak repkedjenek.

http://www.youtube.com/watch?v=MvRTALJp8DM

http://www.youtube.com/watch?v=geqip_0Vjec&feature=related

http://www.youtube.com/watch?v=S-dkonAXOlQ&feature=related

Autonóm repülés! Nem távirányított.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
13. ossyni
2012.01.24. 00:13
petXYZW -ez félelmetes, de szó szerint értem
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
12. POSEiDON
2012.01.24. 04:07
le a kalappal a srácok előtt. én úgy gondolom az embernek mindennemű mesterséges mozgásban a természetet lapul véve kellett volna gondolkodnia a kezdetektől fogva, sokkal sokkal magasabb szinteken járnánk már. még csak mostanában kezdenek jobban és mélyebben azon gondolkodni, hogy talán "másolnunk" kéne a tehetséges természeti kreációkat, mint a repülő bogarak vagy ahogyan a cikk is írja a madarak mozgását és egyáltalán azok fizikai felépítését, harmóniáját a természettel.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
11. jozsefm petXY...
2012.01.24. 07:53
Ez nagyon jó bemutató volt.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
10. Lipaz
2012.01.24. 08:54
Király volt!
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
9. petXYZW
2012.01.24. 09:56
A madarak teniszezni sem tudnak, az UAV-ok viszont igen.

http://www.youtube.com/watch?v=8lE0uU72_bA
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
8. jozsefm petXY...
2012.01.24. 10:16
Ez is jó..
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
7. agyturbini...
2012.01.24. 10:27
Udv

Az Evolucionak volt egy par eve ezt kikiserletezni es tokelyre fejleszteni szerintem. De lasd a Tudos azt gondolja hogy O egy elet alatt tobbet tud fejleszteni mint a termeszet 100 millio ev alatt(es hat valljuk be a termeszetnek van a legjobb teszt palyaja). Vagyis megintcsak a bekepzelt emberek hatraltattak az eddigi kutatasokat nemde?
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
6. Hallgi
2012.01.24. 10:56
Elképesztő!
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
5. agyturbini...
2012.01.24. 12:10
Na varjunk! Az elv a lenyeg es azt kell megfeleloen atalakitani nem Ujrafeltalalni vagy valami idota modon megkerulni. Es erre irtam hogy az elvet a termeszet megalkotta nem kell sokat kutatni hogy a dron ugy mukodhessen mert par ev alatt csiszolhato a termeszetben bejaratott elv. A cikk azt irta hogy a dronok most annyival mennek hogy minden elott meg tudjanak allni. Na ez a hulyeseg mert valaki kitalalta hogy ez igy jo es nem nezte meg egybol a madarakat(gondolom nem volt gyerekszobaja es az erdot is csak fenykeprol ismeri). Na ez a problemam es nem a tokeletesites. Ezrt irtam amit irtam(pelda akar az aramvonalas alakzatok, az uszo berendezesek vagy repulok vonatok, de igaz a mikro vilagra is mert ott is mar sokmindent megalkotott kifejlesztett helyettunk a termeszet csak meg kell nezni es atalakitani)
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
4. junkie
2012.01.24. 12:24
Az a bökkenő, hogy ha egy madár "hibázik", magyarul bekövetkezik az a valószínű esemény, hogy nekimegy valaminek, akkor max egy madárral kevesebb. Ha egy csilliárd dolláros eszköz megy neki valaminek, leesik / felrobban, felgyújt egy fél hegyoldalt, akkor nem lehet azt mondani, hogy hát igen, a matematikai esély megvolt rá, sorry.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
3. agyturbini...
2012.01.24. 20:08
junkie
Igazad van, bar a kerdes mennyi hasznot hajt azzal ha mar eleve 2-3 szor gyorsabb tud lenni hiba nelkul, nem a maximalis sebessegen de lehet az sem lenne elhanyagolhato lepes ha egyaltalan ertelme van errol beszelni
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
2. Svidi
2012.01.30. 15:49
A fenének gondolkoznak ilyeneken, borítanák be inkább 3 centi gumival azt a repülő cuccot, aztán max lepattan, ha nekimegy valaminek
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
1. agyturbini...
2012.02.06. 09:57
A gumi neg olyan nehez hogy 3X akkora hajtomu kell ahhoz meg 5X annyi uzemanyag ami megintcsak nehez vagyis akkor megnagyobb halytomu kell...es a vegen leszarnak a madarak a sarokba mert ott rohadna el az egesz
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!