研究發現蜻蜓會用後空翻來糾正自己失去平衡的狀態
研究人員一直在對蜻蜓進行研究,希望了解有關昆蟲如何飛行並在空中保持穩定的細節以用來啟發無人機和其他小型飛行器的新設計。該團隊使用高速攝像機和CGI技術來了解蜻蜓的飛行控制機制,研究其如何在空中失去平衡時糾正自己的姿態。
蜻蜓是一種令人印象深刻的生物,在獵取獵物或逃避捕食者時,能夠滑翔、倒飛,並以高達54公里/小時的速度飛行。研究小組還了解到,當蜻蜓失去平衡,發現自己在空中倒立時,它會進行一個後空翻來糾正自己。研究人員表示,蜻蜓最經常進行的是被稱為”投擲”的倒立後空翻,以糾正自己在空中倒立的位置。
有趣的是,研究小組還發現,如果蜻蜓在無意識的情況下也能進行同樣的動作,這說明這種反應有很大的被動穩定性成分,使其成為一種類似於飛機在發動機關閉的情況下進行滑翔的飛行機制。在研究過程中,研究小組發現蜻蜓翅膀的形狀和關節剛度可以提供被動穩定性,這一發現可以用來幫助未來的無人機設計。研究人員為20只普通的蜻蜓配備了微小的磁鐵和運動追踪點,就像研究過程中用於創建CGI圖像的磁鐵一樣。然後,他們將每隻蜻蜓磁力連接到一個磁力平台上,右面朝上或倒立,並進行傾斜變化。然後,昆蟲被釋放到自由落體,運動跟踪點提供了蜻蜓如何移動的3D模型。
研究人員使用高速攝像機捕捉運動,研究人員發現當從倒立位置掉落時,蜻蜓會向後翻筋斗,重新獲得右側向上的位置。沒有意識的蜻蜓也完成了同樣的翻筋斗,但速度更慢。死去的蜻蜓根本沒有進行這個動作,除非研究人員將它們的翅膀擺成特定的活體或無意識的位置。