Landning anses ofta vara det svåraste momentet vid flygning. En inbromsning är nödvändig för att undvika skador, oavsett om man kör flygplan, helikopter eller är en fågel eller en humla.
Saknar djupseende
Hur små insekter som bin och humlor gör när de landar har inte varit helt klarlagt. Men nu har forskare vid Lunds universitet gått till botten med frågan.
– Det mest överraskande är att bin använder sig av en så enkel men samtidigt effektiv landningsstrategi och att strategin fungerar för alla sorters landningar, oavsett av formen eller justeringen av ytan, säger Emily Baird vid Lunds universitet.
Bin har egentligen inget djupseende, som vi människor har tack vare våra två ögon, men de kan ändå sakta in genom att se att de närmar sig platsen för landning.
– Bin, och många andra flygande djur, ser inte världen i tre dimensioner som människor gör och deras synsystem är relativt enkelt. Det betyder att de måste utveckla enkla men effektiva strategi för att undvika föremål och inte krocka när de flyger och landar. Den landningsstrategi de har är framför allt märklig för sin enkelhet.
Biologisk autopilot
Hur går det då till när bin ska landa med sin primitiva synförmåga? Forskarna kallar det för en ”biologisk autopilot” som saktar in farten precis före landning.
Tekniken bygger på att alla föremål ser större och större ut ju närmare vi kommer. Men den här ökningen i storlet är ”exponentiell”, det vill säga föremålen ”växer” visuellt betydligt snabbare än vi närmar oss föremålen.
Genom att bin justerar sin flyghastighet så att föremålens visuella storlek inte ökar exponentiellt sker en automatisk inbromsning. Det är en automatisk inbromsning som sker först under de sista centimetrarna innan biet når sitt mål.
– Det är sannolikt att andra djur använder sig av in liknande strategi och att den kan också blir användbar i små självstyrande flygande robotar som behöver lätt och enkla strategi för att inte krockar, säger Emily Baird.
Harvards birobotar kan få autopilot
Ja, nu kan tekniken användas för att små flygande insektsrobotar ska kunna landa säkert. Forskare vid Harvard byggde nyligen sådana flygande bi-robotar, men att lösa en självstyrande landning för insektsrobotarna har hittills varit svårt. Nuvarande elektronik för landning är nämligen både för tung och för energikrävande.
– Det nuvarande Robobee kan inte landar själv på olika sorters ytor, som ett bi, eftersom det inte har någon självstyrde strategi för landning. Den landningsstrategi som vi beskriver är världens först synstyrda landningsstrategi som fungerar för alla sorters ytor för den här typen av robotar, säger Emily Baird vid Lunds universitet.
Enkelt och energisnålt
Det som krävs nu är bara en minimal kamerasensor.
– Alla andra strategier använder mycket tyngre utrustning som sonar eller laser som också kräver mycket mer energi än en kamerasensor, beräkningen är också enkel, energisnål och behöver inte någon tung datakraft, säger Emily Baird.
Ingemar Fries är biforskare vid Lunds universitet, och tycker att implikationerna för hur tekniken kan användas kanske är det mest intressanta med den nya forskningen.
– Det spännande är att om det nu finns en metod för landning som man kan generalisera till robotar och andra djur. Man har ju sett tidigare att det finns någon sådan här mekanism hos bin, vid tidigare kognitionsforskning som gjorts, och den förklaring som görs i den nya studien känns väldigt rimlig, säger Ingemar Fries.
”De kan dunsa ner”
Däremot tror han inte att en väldigt finkänslig inbromsning och landning egentligen är nödvändig för bin.
– Nej, står man vid ett bisamhälle kan man ju se att de i praktiken kan dunsa ner utan några större problem, de dundrar mer in och lämnar sin insamlade nektar, säger Ingemar Fries. Men att man nu sett hur deras inbromsning kan gå till, och kan använda den kunskapen på andra djur och små robotar är ju intressant.