Como las abejas ajustar su velocidad para evitar los obstáculos?

A diferencia de los seres humanos, las abejas están de vuelta con una visión que les permite esquivar los obstáculos situados por encima de sus cabezas. Esta visión posterior que participa en el control de su velocidad? Bueno, sí! La abeja está demostrando ser capaz de ajustar su velocidad dependiendo de las distancias que los obstáculos separados, incluyendo back-end. Eso es posible desplazarse por percibido visualmente, sobre todo en la cabeza. Esto es lo que recientemente demostrado experimentalmente bioroboticiens Instituto de Ciencias del Movimiento (CNRS / Université de la Méditerranée). Para lograr estos resultados, los investigadores han modelado la navegación de este vuelo de los insectos en tres dimensiones. Su trabajo fue publicado 12 de mayo 2011 en la revista PLoS ONE.

¿Cómo una criatura tan pequeña como una abeja, cuyo cerebro es más pequeño que el de un pájaro, logra controlar su vuelo y por lo tanto para evitar obstáculos en vuelo o de tierra? Ahora sabemos que la destreza motora sensorial de estas miniaturas vuelo depende de un sistema nervioso compuesto por uno cien mil hasta un millones de neuronas. Cuando el insecto vuela por encima del suelo, la imagen de los rollos de entorno de ida y vuelta en su campo visual, creando un flujo óptico define como la velocidad angular a la que se mueven pasado contrastes en el medio ambiente. Por definición, estos son de flujo óptico basado en la relación entre la velocidad y las distancias a las superficies.

Para predecir el vuelo de las abejas, los investigadores diseñaron hace un año, un modelo de simulación denominado ALIS. Utilizando los datos principalmente visuales (los objetos presentes, el movimiento de estos objetos …), este dispositivo después de tratamiento por ordenador, para reproducir las trayectorias de los insectos. Estos especialistas biorrobótica entonces construyó una cámara de vuelo con formas geométricas complejas que las abejas obreras han aprendido, poco a poco, para cruzar a cosechar una recompensa de agua con azúcar. Esta habitación cuenta con varios estrechamientos en las paredes del piso y el techo y laterales están cerca. Los investigadores han observado que la velocidad de la abeja disminuye en proporción al mínimo de la cámara de vuelo, que es la horizontal o vertical mínimo. En otras palabras, el animal ralentiza su velocidad de vuelo por lo tanto, un obstáculo se aproxima. Su velocidad depende del tamaño del campo visual y por lo tanto la distancia a los obstáculos. Este comportamiento es bien predicho por el modelo de simulación ALIS: las trayectorias de las abejas que vuelan en la cámara de vuelo corresponden perfectamente a las trayectorias predichas por modelos de insectos virtual.

Los científicos proponen la existencia de los controladores que mantienen el flujo óptico, es decir, la relación velocidad / distancia percibido visualmente, a valores constantes. Así, si el insecto vuela en un entorno que es cada vez más lleno, el «control de crucero» obligaría a reducir su velocidad a fin de mantener una velocidad constante / distancia. El modelo de «regulador de flujo óptico» ayuda a explicar cómo una abeja se las arregla para viajar sin tener que medir bien su velocidad o su posición en relación con las paredes. A continuación, evitar los sensores aeroespaciales tradicionales, tales como radares Doppler que proporcionan toda la velocidad respecto a tierra. Estos sensores ultra-precisos tienen la desventaja de ser voluminosos, costosos y hambriento de poder. Este trabajo pone de manifiesto el doble reto, fundamental y aplicada, las biorrobótica y podría encontrar aplicaciones en la industria aeroespacial, los dos son fases cruciales en el que un avión vuela en ambiente confinado.

 

Photo_Abeille


© DGA / F. Vrignaud

Bee juego de velocidad en entornos complejos.


 

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