无人机飞控是否会在蜜蜂飞行模式中创新

想必大家都有过这样的经历吧：在公交车高速转弯时会失去平衡，或者开车在拐角速度太快时会感觉车轮打滑。其实，这就是离心力的作用。转弯时，产生的将物体拉离旋转方向的力就是离心力，转弯速度越快，转弯越急，离心力就越大，物体就越容易失控。

这就是为什么我们在转弯时会减速。而这样的机制也在少数动物身上有所发现。接下来，国外的教授将会在实验室用数学分析的方法来研究蜜蜂转弯机制的原理，人类乐于在仿生中获得创造的灵感，或许这次能启发我们创造出更好的飞控系统。

蜜蜂能在转弯时保持恒定的离心力

昆士兰大学昆士兰脑研究所的博士生Mahadeeswara Mandiyam和Srinivasan教授的研究使用了一个高速多摄像头系统来捕捉在蜂巢外游荡蜜蜂的视频片段（实验时故意将蜂巢入口遮住），由此成群的蜜蜂就在蜂巢外面形成了一个“蜜蜂云”

据了解，这种半户外的“蜜蜂云”实验是同类中的第一个，相比于以前用于研究蜜蜂避免碰撞（避障）行为的实验更接近现实。

数学分析高速视频以研究单只蜜蜂在“蜜蜂云”中的飞行行为。

Srinivasan教授和Mandiyam先生为了能够更好地理解在不受离心力破坏的情况下，蜜蜂为保持所需飞行轨迹的复杂机动。他们使用矢量微积分计算蜜蜂的速度，加速度和转弯锐度，以研究蜜蜂在转弯时如何保持控制。

科学家发现蜜蜂在进入转弯时速度会降低，而在转过弯后速度会增加。同时通过对其他动物如果蝇，蝙蝠和马的转向行为的观察，这也在数学上被证实了。

值得注意的是，无论转弯的锐度或蜜蜂行进的速度如何，蜜蜂都能够在转弯时保持大致恒定的向心加速度，从而最大限度地减少离心力对其飞行路径的影响（向心力将物体拉向转弯中心，而离心力将物体推离中心）。

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蜜蜂通过减速保持恒定的离心力

研究人员假设这种恒定的向心加速是蜜蜂积极努力减少“侧滑”的结果，或者是为了减少过度的离心力（如公共汽车转得太快而你摔倒）而失去控制的结果。

那么，当一只蜜蜂转弯时，它会以适当的方式巧妙地降低它的速度，使它所经历的离心力始终保持不变。

有趣的是，蜜蜂没有表现出对左转或右转的偏好，这可能是动物避免碰撞与众不同的地方。

研究人员还发现蜜蜂在转弯和与其他蜜蜂紧密接触时都能保持大致相同的加速度，这意味着蜜蜂的转向动力是相同的。

研究人员现在正在探索蜜蜂用于近距离转弯防撞的感官信息。

蜜蜂的飞行模式启发更好的飞控系统

长期以来，Srinivasan教授和他的实验室都对蜜蜂飞行模式感兴趣。他们希望更好地了解蜜蜂的飞行行为，将其融入具有先进飞行控制和导航能力的空中机器人和地面车辆中。

Mandiyam先生说：“我们的主要目标是了解蜜蜂如何避免碰撞，这种机制可以用于机器人，也适用于飞机以及地面车辆。如果车辆需要通过一个急转弯，它必须使离心力在一定的可控范围内，否则它可以在所谓的侧滑中翻倒。”