เซ็กซี่บาคาร่า นกแก้วกระโดดสามารถสอนหุ่นยนต์ให้บินได้

เซ็กซี่บาคาร่า และช่วยให้เราเรียนรู้เกี่ยวกับไดโนเสาร์ด้วย โดย MARY BETH GRIGGS | เผยแพร่เมื่อ 18 พฤษภาคม 2017 17:37 น. ศาสตร์นกแก้ว Diana Chin, Lentink Lab แบ่งปัน    

เรามักใช้ “เป็นอีกาบิน” เพื่ออธิบายเส้นตรงที่สุดระหว่างจุดสองจุด แต่การบินไม่ใช่วิธีเดินทางที่มีประสิทธิภาพที่สุดเสมอไป เพียงแค่ดูที่นกแก้ว

Parrotletsเป็นนกแก้วตัวเล็กที่ค่อนข้างอธิบายตนเอง พวกมันได้รับการฝึกฝนมาอย่างง่ายดาย และเมื่อพูดถึงการบิน พวกมันเป็นกลุ่มของสปีชีส์ทั่วๆ ไปมากกว่า กล่าวคือนกฮัมมิงเบิร์ดซึ่งมีวิวัฒนาการเที่ยวบินที่แปลกประหลาดและโฉบไปมา คุณลักษณะเฉพาะนี้ทำให้นกแก้วเป็นผู้ช่วยห้องปฏิบัติการที่ดีที่สุดเมื่อพูดถึงต้นกำเนิดของการบิน

ในการศึกษา ที่ ตีพิมพ์เมื่อวันพุธที่Science Advances

นักวิจัยพบว่านกแก้วสามารถรักษาพลังงานไว้ได้จากการไปเที่ยวระยะสั้นๆ จากเกาะหนึ่งไปยังอีกเกาะหนึ่งด้วยการกระโดดหรือกระโดดเพื่อเริ่มต้นการเดินทาง ถ้าอย่างนั้น.

ไดอาน่า ชิน หัวหน้าทีมวิจัยกล่าวว่า “บางครั้งพวกมันก็ระมัดระวังตัวมากขึ้น

“มีนกอยู่ตัวหนึ่งที่จะทำการแยกส่วน” ชินหัวเราะ เมื่อนักวิจัยเพิ่มระยะห่างระหว่างคอน นกแก้วก็เริ่มมีปีกมากขึ้นเรื่อยๆ

แต่สิ่งเหล่านี้ไม่ใช่การเต้นเต็มปีก เหมือนกับว่าคุณยกแขนขึ้นเหนือศีรษะแล้วลดมันลงจนสุดข้างลำตัว แต่วิงบีตของลิลเหล่านี้มีขนาดเล็กลงและสั้นกว่า ราวกับว่ามีคนยกและลดแขนขึ้นเพียงเล็กน้อย—ขนานกับพื้นเท่านั้น แทนที่จะตั้งฉากกับมัน

นกใช้พฤติกรรมนี้เมื่อออกหาอาหารบนต้นไม้ เอนตัวไปข้างหน้าและกระโดดไปที่กิ่งถัดไป รองรับน้ำหนักตัวด้วยกระพือปีกสั้นๆ เป็นพฤติกรรมที่ใช้พลังงานน้อยกว่าการบินที่เต็มเปี่ยม

ชินและเพื่อนร่วมงานคิดว่าพฤติกรรมนี้อาจทำให้เรามองเห็นจุดกำเนิดวิวัฒนาการของการบินในบรรพบุรุษของนก ซึ่งรวมถึงไดโนเสาร์ที่มี ขนนก เมื่อใช้แบบจำลองคอมพิวเตอร์ พวกเขาพบว่าการเพิ่มเพียงจังหวะเดียวของโปรโต-วิงบีตในการเคลื่อนไหวกระโดดไกลสามารถขยายขอบเขตของไดโนเสาร์ที่มีขนนกได้ สำหรับไดโนเสาร์ที่มีขนขนาดใหญ่ การเพิ่มขึ้นนั้นมีขนาดเล็ก แต่เมื่อเวลาผ่านไปและไดโนเสาร์ก็มีขนาดเล็กลง ข้อดีของการเต้นของปีกแบบโปรโตก็เพิ่มขึ้นอย่างมาก

“นี่เป็นกลไกที่เป็นไปได้ในการพัฒนาทักษะการบินหาอาหาร” Chin อธิบาย โดยสังเกตว่าการบินหรือเคลื่อนที่ไปมาระหว่างกิ่งก้านในลักษณะที่มีประสิทธิภาพจะช่วยให้นกและบรรพบุรุษของพวกมันได้ประโยชน์มากขึ้นจากพฤติกรรมการหาอาหารของพวกมัน และประหยัดพลังงานในเวลาที่ต้องการ มัน.

“ในกรณีนี้จะมีเมล็ดพืชหรือพืชหรือแมลงอื่นๆ อยู่ใกล้ๆ” ชินกล่าว “พวกเขาต้องการวิธีที่มีประสิทธิภาพมากในการไประหว่างสาขาต่างๆ”

แบบจำลองยังแสดงให้เห็นว่าการกระโดดที่สั้นและเร็วเหล่านั้นสามารถให้เครื่องมือและการเคลื่อนไหวที่จำเป็นแก่นกเพื่อเลื่อนขั้นไปสู่เที่ยวบินที่ยาวขึ้นด้วยการกระพือปีกแบบดั้งเดิมมากขึ้น

นอกจากจะสอนเรามากขึ้นเกี่ยวกับการที่นกกระโดดไปมาบนต้นไม้ และไดโนเสาร์อาจกระโดดไปมาบนต้นไม้ที่มีอายุมากกว่า การศึกษานี้ยังมีความหมายสำหรับการออกแบบหุ่นยนต์ที่ต้องสำรวจภูมิประเทศที่ยากลำบากหรือหลากหลาย

Chin ใช้ข้อมูลของเธอ (และข้อมูลจากการศึกษาก่อนหน้านี้)

 เพื่อรวบรวมแบบจำลองที่แสดงมุมที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการขึ้นบิน และคำนวณค่าใช้จ่ายด้านพลังงานที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนไหว เช่น จังหวะปีกนก สามารถช่วยในการออกแบบหุ่นยนต์ที่มีทั้งขาและปีก ด้วยการอนุรักษ์พลังงานและการเคลื่อนไหวที่มีประสิทธิภาพที่สุดเพื่อไปรอบๆ พื้นที่รก หุ่นยนต์สามารถขยายขอบเขตของมันได้อย่างมาก

ความพยายามในการวิจัยในอนาคตจะมุ่งเน้นไปที่การสร้างหุ่นยนต์เหล่านั้น และศึกษาด้วยว่านกอย่างนกแก้วสามารถเกาะติดกับพื้นผิวที่หลากหลายได้อย่างไร

จะมีอะไรให้ค้นหาอีกมาก หาก KM3Net สามารถบรรลุความละเอียดช่วงพลังงานตามแผนได้ตั้งแต่ไม่กี่ร้อยกิกะอิเล็กตรอนโวลต์ไปจนถึงประมาณหลายพันล้านเทรา-อิเล็กตรอนโวลต์ ในช่วงดังกล่าว นักฟิสิกส์อาจสามารถค้นหาอนุภาคที่แปลกใหม่ เช่น โมโนโพลหรือสสารมืด แต่เป้าหมายหลักยังคงเป็นนิวตริโนทางดาราศาสตร์ ซึ่งเป็นอนุภาคที่พบได้บ่อยที่สุด และยังมีลักษณะพิเศษบางอย่างในจักรวาลอีกด้วย

“ใหญ่

KM3Net

KM3Net จะมีหน้าตาเป็นอย่างไร

สูงกว่าโครงสร้างที่สูงที่สุดในโลก

หนึ่งหอ KM3Net จะสูงกว่าหอคอย Burj Khalifa สูง 2,723 ฟุตในดูไบ สหรัฐอาหรับเอมิเรตส์ ซึ่งเป็นอาคารที่สูงที่สุดในโลก หอคอยจะยึดกับพื้นทะเลเพื่อเก็บกลุ่มโมดูลโฟโตมัลติพลายเออร์ ซึ่งจะแสวงหาแสงวาบชั่วขณะซึ่งบ่งบอกถึงปฏิกิริยากับนิวตริโนทางฟิสิกส์ดาราศาสตร์

KM3Net โมดูลออปติคัลดิจิตอล

Digital Optical Module (DOM) เป็นหัวใจสำคัญของ KM3Net เป็นโมดูลเซ็นเซอร์แบบสแตนด์อโลนที่มีหลอดโฟโตมัลติพลายเออร์ขนาด 3 นิ้ว 31 หลอดในทรงกลมแก้วขนาด 17 นิ้ว ด้านหน้าของ PMT แต่ละรายการล้อมรอบด้วยวงแหวนควบคุมแสง ซึ่งจะช่วยเพิ่มพื้นที่รวบรวมแสง DOM ยังประกอบด้วยเซ็นเซอร์สอบเทียบ เซ็นเซอร์อะคูสติกเพียโซ เข็มทิศและเครื่องวัดความเอียง และนาโนบีคอน nanobeacon มี LED จำนวนเล็กน้อยที่ชี้ขึ้นด้านบนและพัลส์โดยวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่กระตุ้นตัวเอง

ภายใน DOM เซ็กซี่บาคาร่า