研究人員報告說(shuō)，關(guān)于飛行昆蟲(chóng)如何倒地著(zhù)陸的最完整描述，可以激發(fā)新的機器人技術(shù)。

賓夕法尼亞州立大學(xué)機械工程學(xué)助理教授，《科學(xué)進(jìn)展》最新論文的主要作者博成說(shuō)：“通過(guò)這項工作，我們試圖了解蒼蠅如何瞬間完成顛倒著(zhù)陸的動(dòng)作。”

他說(shuō)，這可以說(shuō)是飛行昆蟲(chóng)所做的最困難，最難理解的特技飛行。“最終，我們想在工程中復制它，但是我們必須首先了解它。”

Cheng及其同事旨在了解蒼蠅用來(lái)降落在天花板和移動(dòng)物體等不同表面上的生物力學(xué)和感覺(jué)過(guò)程。

為了收集數據，該團隊首先使用高速攝影技術(shù)檢查了蒼蠅在飛行室中的倒立著(zhù)地行為。他們發(fā)現昆蟲(chóng)通常會(huì )執行四個(gè)完全定時(shí)的動(dòng)作以使其上下顛倒：它們提高了速度，完成了快速的身體旋轉動(dòng)作(如車(chē)輪)，進(jìn)行了大范圍的腿部伸展，最后通過(guò)腿部輔助的秋千著(zhù)陸他們的腳牢牢地放在天花板上。

研究人員認為，這些動(dòng)作是由蒼蠅在接近其理想著(zhù)陸點(diǎn)時(shí)所感知到的一系列復雜的視覺(jué)和感官線(xiàn)索來(lái)推動(dòng)的。

機械工程學(xué)助理教授讓·米歇爾·蒙格(Jean-Michel Mongeau)說(shuō)：“眨眼間，這些蒼蠅就可以完全顛倒它們的身體和陸地，這非常壯觀(guān)。” “我們一直在身邊看到它的發(fā)生，但是我們已經(jīng)證明了這種機動(dòng)的復雜性。機器人能夠做同樣的事情引起了很多興趣。”

然而，當前的機器人技術(shù)嚴重缺乏執行相同操縱所需的速度和效率。

“我們從大自然中尋找靈感。這有助于推動(dòng)工程學(xué)的基礎科學(xué)，了解蒼蠅如何解決這些問(wèn)題，以便我們將其應用于未來(lái)的技術(shù)。” Mongeau說(shuō)。

除了推進(jìn)機器人技術(shù)外，這項工作的意義還可以應用于神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域。

“蒼蠅的神經(jīng)系統如何能夠如此迅速地做到這一點(diǎn)?這項工作重申了這些動(dòng)作在極小的神經(jīng)系統中執行的速度。這些數據可以為理解大腦的功能帶來(lái)新的假設。” Mongeau說(shuō)。

其他合著(zhù)者是印度班加羅爾國家生物科學(xué)中心和科羅拉多州立大學(xué)。國家科學(xué)基金會(huì )資助了這項工作。