研究发现蜻蜓会用后空翻来纠正自己失去平衡的状态

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  研究人员一直在对蜻蜓进行研究,希望了解有关昆虫如何飞行并在空中保持稳定的细节以用来启发无人机和其他小型飞行器的新设计。该团队使用高速摄像机和CGI技术来了解蜻蜓的飞行控制机制,研究其如何在空中失去平衡时纠正自己的姿态。

  蜻蜓是一种令人印象深刻的生物,在猎取猎物或逃避捕食者时,能够滑翔、倒飞,并以高达54公里/小时的速度飞行。研究小组还了解到,当蜻蜓失去平衡,发现自己在空中倒立时,它会进行一个后空翻来纠正自己。研究人员表示,蜻蜓最经常进行的是被称为 "投掷"的倒立后空翻,以纠正自己在空中倒立的位置。

  有趣的是,研究小组还发现,如果蜻蜓在无意识的情况下也能进行同样的动作,这说明这种反应有很大的被动稳定性成分,使其成为一种类似于飞机在发动机关闭的情况下进行滑翔的飞行机制。在研究过程中,研究小组发现蜻蜓翅膀的形状和关节刚度可以提供被动稳定性,这一发现可以用来帮助未来的无人机设计。研究人员为20只普通的蜻蜓配备了微小的磁铁和运动追踪点,就像研究过程中用于创建CGI图像的磁铁一样。然后,他们将每只蜻蜓磁力连接到一个磁力平台上,右面朝上或倒立,并进行倾斜变化。然后,昆虫被释放到自由落体,运动跟踪点提供了蜻蜓如何移动的3D模型。

  研究人员使用高速摄像机捕捉运动,研究人员发现当从倒立位置掉落时,蜻蜓会向后翻筋斗,重新获得右侧向上的位置。没有意识的蜻蜓也完成了同样的翻筋斗,但速度更慢。死去的蜻蜓根本没有进行这个动作,除非研究人员将它们的翅膀摆成特定的活体或无意识的位置。

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