Птицы используют всего две позы для обхода препятствий в полете
Исследование, проведенное под руководством Дэвида Уильямса, показывает, что птицы используют два стереотипных положения тела, чтобы пролетать через узкие промежутки. Работа опубликована в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Стереотипные позы вместо множества вариаций
Ученые ожидали, что птицы будут использовать множество различных поз, чтобы приспосабливаться к препятствиям разного размера. Однако эксперименты выявили только два четких варианта:
- «Пауза на крыльях» (wings paused): крылья зафиксированы в широко расправленном положении в верхней точке взмаха. Эта поза позволяет меньше терять высоту и быть готовым к продолжению полета.
- «Баллистическая поза» (ballistic posture): крылья плотно прижаты к телу, как при сидении на ветке. Эта поза не столько сильно уменьшает профиль птицы спереди, сколько снижает вращение и срыв полета при возможном столкновении.
Методология исследования
Для изучения полета был построен 20-метровый коридор с вертикальными препятствиями. Голубей оснастили «рюкзачками» с инфракрасными светодиодами (LED), размещенными на спине, кончиках крыльев, запястьях и голове. Пять высокоскоростных камер отслеживали эти маркеры, позволяя с высокой точностью определять позу птицы в каждый момент.
Значение для робототехники
Это открытие может помочь в программировании беспилотных летательных аппаратов (дронов) для обхода препятствий. Исследование показывает, что эффективное маневрирование может достигаться не только за счет сложных вычислений, но и путем встраивания «интеллекта» в саму материальную структуру устройства — например, в крылья с изменяемой геометрией.