Biológiai robotpilótával landolnak a méhek

Egy új kutatás szerint a méhek leszállásának tökéletessége a leszállóhely "közeledési sebességének" érzékelésében keresendő.

A felfedezés hasznos lehet a robotrepülőgépek leszállási rendszereinek fejlesztésében, melyek általában költséges radarokon alapulnak. "A leszállás a légi manőverek legnehezebb része - valószínűleg ezért is fizetik olyan jól meg a pilótákat" - nyilatkozott a tanulmány egyik szerzője, Mandyam Srinivasan, az ausztráliai Queensland Egyetem idegtudós professzora. "A földhöz közeledve megfelelően le kell lassítani, hogy a földhöz már egészen közel szinte nulla sebességgel mozogjunk. Időzítésileg nagyon jól meg kell komponálni ezt a manővert." Srinivasan és munkatársai kíváncsiak voltak, hogyan képesek a repülő rovarok ilyen pontosságú és könnyedségű leszállásokra, miközben "agyuk nem nagyobb egy szezámmagnál" és térlátással sem rendelkeznek, mint az emberek, hogy kiszámítsák a célpont távolságát. Ennek kiderítéséhez nagy sebességű videokamerákkal filmezték a méhek leszállásait. A rögzített repülési pályából ki tudták számítani a rovar sebességét a különböző pontokon, mindezt három dimenzióban.

Az adatok birtokában bizonyítékot találtak arra, hogy a méhek érzékelik azt a sebességet, amivel a célpontjuk közeledik és ennek megfelelően változtatják repülési sebességüket a tökéletes leszállás érdekében. Ha egy tárgy felé közeledünk, az egyre nagyobbnak látszik, ha pedig ezt állandó sebességgel tesszük, a tárgy egyre gyorsabban, exponenciálisan növekszik, ahogy egyre közelebb kerülünk hozzá. "A méhek nem hagyják, hogy ez megtörténjen" - mondta Srinivasan. "Folyamatosan módosítják közeledési sebességüket, ezáltal a cél növekedési üteme állandó marad"

"Ha kétszer olyan messze van, akkor kétszer olyan gyorsan közelíti meg" - utalt Srinivasan arra a megfigyelésükre, miszerint a sebesség arányos a cél távolságához viszonyítva. "Ez automatikusan biztosítja, hogy lelassul, miközben a cél felé közeledik, egyfajta biológiai robotpilótaként működve"

A kísérletekben használt cél függőleges volt, Srinivasan szerint azonban a szabály mindenféle felületre érvényes és nem kell hozzá tudni, milyen messze van, és milyen gyorsan közeledik. A kutatók tettek egy csavart is a kísérletbe, a leszállóhelyre egy spirális korongot helyezve, aminek a forgatásával kisebbnek vagy nagyobbnak láttathatták a célt. "Amikor úgy forgattuk a spirált, hogy nagyobbnak látsszon, a méhek behúzták a féket, mert azt hitték, hogy sokkal gyorsabban közelednek a célhoz, mint azt valójában tették" - magyarázta Srinivasan. "Amikor a másik irányba kezdtük forgatni a spirált, a méhek felgyorsultak, néha nekiütközve a korongnak. Ez azt bizonyítja, hogy a leszálló méhek arra támaszkodnak, hogy milyen gyorsan közelít a kép, repülési sebességüket pedig úgy igazítják, hogy ez a közeledési ütem állandó maradjon"

Srinivasan és csapata jelenleg a megszerzett ismereteket próbálják átültetni egy robotrepülők számára fejlesztett leszállórendszerbe. Eszközük körülbelül 500 gramm súlyú és a kereskedelemben is kapható kamerákat, valamint egy okostelefon méretű számítógépet használ egy, a csapat által kifejlesztett speciális szoftverrel, ami a képek méretének növekedését és zsugorodását méri. A kamerának nem kell nagyfelbontásúnak, vagy színesnek lennie, jegyezte meg Srinivasan, miután a rovarok is igen gyenge felbontásban látják környezetüket.

A leszállórendszer alternatívát jelenthet a jelenlegi infrastruktúrákkal, köztük a radarral szemben, ami nem csupán költséges, de némileg körülményes is, mivel nem a repülőgépen helyezkednek el, hanem a felszínen, jeleket sugározva a gépeknek, amit azoknak érzékelniük kell.