ドローンは乱雑な環境に着陸するのが困難です。ましてや表面も大きく動くならなおさらです。ミツバチはそれについてほとんど問題を抱えていません。それでは、自然の中でちょっとした楽しみの時間です。言い換えれば、マルハナバチはどうやって風に乗って動く花にとまるのでしょうか？博士課程の学生チェンヤオ・ワンさんはそれを発見した。
最初は、主に非常に注意深く観察します。肉眼だけでなく、特に毎秒 5000 フレームを撮影する高速カメラからの非常に遅延された画像ではなおさらです。結果として得られたデータを使用して、彼はそれらの測定値を説明する適切なモデルを開発しました。そして、驚くべき結論が明らかになります。マルハナバチは、私たちとはまったく異なる動きを観察しています。
マルハナバチの着陸の撮影は屋内の「スタジオ」で行われた。したがって、風やその他の破壊的な影響はありません。動く花としてダミーを使用し、1秒間に2.5センチずつ2回前後に動かしました。 3台の高速カメラがマルハナバチと花の動きをさまざまな角度から捉えた。マルハナバチの選択は現実的なものだとワン氏は言う。 「安くて大きくて扱いやすい。」
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ワン氏と同僚は、成功したマルハナバチの着陸を 48 件収集しました。マルハナバチがどのように機能するかを明確に示しています。自然界では肉眼でも見えるもの。マルハナバチは花の動きを可能な限り忠実に追跡し、ジグザグに標的に近づき、できるだけ静かに着陸します。少なくとも、賢い人はそうするのです。
「目標に向かってまっすぐ飛んで衝突するものもある」と王氏は言う。 「彼らは捨てられて、もう一度やり直します。ただ怠け者もいます。そして何もしないでください。』花を追うことは決してうまくいきません。花は常にマルハナバチよりも速いです。測定によれば、マルハナバチは約 100 ミリ秒遅れています。
長軸を中心に旋回して横方向に加速します
Chenyao Wang、実験動物学議長グループの博士候補者
ワン氏はマルハナバチの歩き方を横方向の加速と花に垂直な方向の加速に分割した。 「もちろん、それは運動ですが、便宜上、それらを分離しました。」特に、着陸に必要な横方向の動きに特に興味があるからです。彼らはどのようにして花の動きに従い、自分の動きを花に合わせるのか。」ワン氏によると、マルハナバチの横方向の動きはヘリコプターの操縦に似ているという。 「それらは縦軸を中心に旋回して横方向に加速します。そして前進するために、彼らは体の垂直位置を変えます。どちらも、ヘリコプターのローターブレードと同じように、翼の位置をわずかに変更することによって行われます。」
注目すべき点は、マルハナバチがそれらの動きをどのように制御しているかです。これは特に当てはまります オプティカルフロー 興味深いのは、網膜を横切る（この場合は花）の動きです。ワン氏: 「私たち人間が動く物体を目で追おうとするとき、画角を使います。マルハナバチはその情報を使用せず、速度のみを使用します。 オプティカルフロー。 マルハナバチが横方向の動きを制御して物体を追跡するには、これで十分です。」
マルハナバチは視界内の画像を静止させようと全力を尽くします
Chenyao Wang、実験動物学議長グループの博士候補者
「マルハナバチはそれを達成するために全力を尽くします」 オプティカルフロー 「もちろん、それが完全にうまくいくことはありません。なぜなら、目に見えるものと運動の反応の間には常に遅れがあるからです。」と彼は続けます。 Wang 氏が開発したモデルは、視覚刺激から動作までの内部処理に約 52 ミリ秒かかることを示しています。これはまばたきの5倍の速さです。
ワン氏によれば、マルハナバチの物の見方が私たちとは異なるのは、おそらく昆虫の複眼の結果だという。 「彼らは私たちとは違う見方をしています。画像や色がまったくない場合もあります。複眼は動きに非常に敏感なので、… オプティカルフロー。複眼の利点を活かしているのかもしれませんね。」
ワン氏の研究は、より優れたドローンの製造を目的としたWURとデルフト工科大学との共同研究の一環である。 「私たちはドローンをミツバチと同じように飛行させようとしているのです。」ワン氏によれば、ナイフは両方向に切れます。 「このようなドローンを使えば、ミツバチの仕組みをより深く理解できるでしょう。ミツバチの物理モデルとしてのドローン。
