模型飞机
每天晚上蜂拥而至 蝙蝠离开洞穴和谷仓中的巢穴，扑向在夜空中巡游的昆虫。 它们在这些复杂拥挤的环境中轻松导航的能力是一个名为AIRFOILS的多学科项目的灵感来源，该项目将重点开发无人驾驶飞机，灵感来自蝙蝠、鸟类和昆虫的飞行行为。
利用一系列红外摄像机，AIRFOILS团队正在追踪蝙蝠的飞行模式，以开发新一代灵活的无人驾驶飞机。
“Historically, these aircraft have not been designed to have anywhere near the kind of agility you find in the natural world,” says John Baillieul, director of the Intelligent Mechatronics Lab, and a co-principal investigator on the five-year grant from the U.S. Office of Naval Research that is supporting AIRFOILS.
该项目由波士顿大学的几位教职员工以及来自华盛顿大学、马里兰大学和北卡罗来纳教堂山分校的澳门威尼斯人注册网站研究人员领导，汇集了生物学、计算机科学和机器人技术方面的专家，寻找将蝙蝠飞行的敏捷性带到小型飞机上的方法。 这种车辆在军事和民用情况下都很有用，可用于灾难恢复和其他对人类来说困难或危险的任务。
该项目将包括对蝙蝠行为进行细致的生物学澳门威尼斯人注册网站研究，以及基于这些信息的工程学澳门威尼斯人注册网站研究。 被戏称为“蝙蝠人”的生物学教授托马斯·昆兹将把他在动物方面的专业知识带到这个项目中来。 首先，他的实验室成员正在用热红外摄像机拍摄蝙蝠在夜间飞行的行为。
接下来，计算机科学教授Margrit Betke从蝙蝠视频中提取信息。 追踪单个蝙蝠的飞行路线并不是一件容易的事。 Betke坐在她的电脑前，展示了一段蝙蝠的视频——用彩色的圆点表示——在黑屏上起伏。 蝙蝠沿着典型的波浪形轨迹飞行，这与候鸟非常不同。 这张二维图像虽然很有趣，但并没有显示出蝙蝠是如何在它们的环境中三维移动的。 为了获得这类信息，Betke的团队使用了多个经过精确校准的摄像机。 知道两个摄像机之间的距离和角度，他们就可以计算出每只蝙蝠的位置。
有了这些信息，他们就可以开始追踪每只蝙蝠，了解它们是如何移动的——它们的速度、转弯的角度、如何躲避障碍物，以及它们的觅食策略。 即使是像昆虫这样的小而简单的生物也能够完成复杂的任务，比如飞越拥挤的森林树冠，或者在它们所处的环境中寻找食物。 另一方面，工程系统通常需要大量的能量、重量和计算能力来管理复杂性。
该项目的工程方面由-Baillieul和工程学院成员Ioannis Paschalidis和Calin Belta领导。 Baillieul说，他们的团队将利用蝙蝠的行为作为灵感。 在最近一次对德克萨斯州的访问中，他实验室的一个小组在蝙蝠的领地上飞行了一些原型车，发现这些动物经常遇到强风。 对蝙蝠来说，对阵风的反应很简单，就是把身体压平，以减少风的表面积； Baillieul目前正在寻找在飞机上实现这种能力的方法。 他说：“看看我们能在多大程度上把动物的行为推进到工程系统的领域，这将是一件有趣的事情。”