Prírodou inšpirované algoritmy

študijné materiály pre projekt mobilnej triedy umelej inteligencie

Späť ku kurzom triedy
Obsah
Riešenie navigácie lietajúcich robotov podľa včiel
Mucha ako vzor
Vážka - aerodynamický zázrak
MFI projekt



Ostatné kapitoly
Walterove korytnačky
BEAM Robotika
Kolektívne správanie robotov
KANSEI
Braintenbergove vozidlá
POPBUGS
iRobot
Insect Robots
Ešte niekoľko robotov ...
MIT Roboty


Tutoriály
 Celulárne automaty
 Morfogenéza
 Simulátory
 Evolučné algoritmy
 Chaos
 Roboty
 Rôzne


Vážka - aerodynamický zázrak

Aerodynamický zázrak

Vážka ako model pre lietajúcich robotov

Medzi hmyzom sú vážky skutočnými rekordérmi, vyzbrojené značnou veľkosťou, najlepšími vlastnosťami lietania a obrovskými fazetovými očami.


Nie je žiadnym zázrakom, že títo leteckí akrobati slúžia odborníkom na leteckú dopravu ako modely pre ich vývoj. Vážky sú praveké relikty, ktoré sa ešte dinosaurom vznášali okolo hláv. Vtedajšie exempláre dosahovali rozpätie krídel až 70 centimetrov. Aj dnes sú ešte dostatočne rozšírené a na základe stavby ich tela ich možno ľahko rozpoznať. Celosvetovo žije viac ako 3700 druhov. Asi 100 z nich v Európe. Títo vzdušní dravci sú vybavení balíkom svalov, ktoré tvoria 50 percent telesnej hmoty. Ich letecké umenie je možné vďaka dvom navzájom nezávislým párom krídel. Predný pár krídel sa pohybuje naproti zadnému.


Majster v prenasledovaní

Vďaka tomu môžu vážky vo vzduchu nielen stáť, ale tiež lietať dopredu ako aj dozadu, v každom smere pristávať a štartovať alebo zmeniť kurz v priebehu tisíciny sekundy. Dlhé telo slúži pritom na stabilizáciu.

Turbulentné mávnutie krídlom

Vyzbrojené s dýkovitými hryzadlami, sú vážky ultimatívne bojové stroje. Keď práve neobraňujú svoj revír odvážnym vzdušným súbojom, sú na poľovačke na hmyz. Vážky pri ňom dosiahnu rýchlosti až 50km/h. Ich oči ponúkajú takmer panoramatický pohľad. To sú vlastnosti, ktoré nechajú zblednúť každého bojového pilota. Vážky sú reprezentantmi sily. Sú schopné lietať s trojnásobným nákladom, než s akým sú schopné po prepočte lietať lietadlá. Tajomstvo ich schopnosti manévrovania je v špeciálnej aerodynamike pri mávnutí krídlom. Vytvárajú úmyselne turbulencie. Tieto turbulencie dodávajú vážke nutný náraz. Pri každom mávnutí ľahko prekrúti krídlom a preto vyvolá na povrchu krídla malý vzdušný vír. Jeho komplikované využívanie, ktoré bolo inžiniermi pomenované ako nestále prúdenie vzduchu, je ďaleko vzdialené od prúdenia v ľuďmi vytvorených lietadlách. Tie sú závislé od stálych prúdení vzduchu. Vážky vedia využiť silu vzdušných vírov a dosahujú vďaka tomu takmer perfektný vztlak. V Kanade na Univerzite v Toronte sa pokúsili študenti z Inštitútu pre techniku cestovania vzduchom vytvoriť prvé technické zariadenie s pohonom na princípe mávania krídlom.


Stavba leteckého modelu podľa vzoru vážky

Dozaista sa ponúka pohyblivosť a rýchlosť letu vážky predovšetkým pre výskumné nasadenie. Taký lietací aparát by mohli nahradiť čoskoro dnes obvyklé bezposádkové prieskumné lietadlá. Pentagon investoval už niekoľko miliónov dolárov do tohto projektu.

Hore
Kontakt: Marek Bundzel