Как медоносные пчёлы контролируют скорость полёта, чтобы избегать препятствий?

Исследование французских специалистов по биоробототехнике из Института наук о движении подтвердило, что пчёлы регулируют свою скорость в зависимости от близости препятствий, будь то в горизонтальной или вертикальной плоскости. Они достигают этого за счёт воспринимаемого оптического потока, особенно от пространства над головой.

• Механизм: Во время полёта изображение окружающей среды движется от передней к задней части зрительного поля насекомого, создавая оптический поток — угловую скорость прохождения контрастов среды. Эта величина зависит от соотношения скорости полёта и расстояния до ближайших поверхностей.
• Эксперимент: Учёные построили камеру для полёта со сложной геометрией и сужениями, где пол или потолок, либо боковые стенки сходились. Пчёлы замедляли скорость пропорционально самой узкой точке прохода, независимо от ориентации сужения.
• Модель: Поведение пчёл точно предсказала ранее разработанная модель симуляции полёта ALIS, воспроизводящая траектории насекомых на основе визуальных данных.
• Принцип регуляции: Учёные указывают на существование "контроллеров", поддерживающих оптические потоки (визуально воспринимаемое соотношение скорость/расстояние) на постоянных значениях. В сужающейся среде это заставляет насекомое снижать скорость.
• Значение: Модель "регулятора оптического потока" объясняет, как пчела летает, не измеряя напрямую скорость или положение относительно стен, обходясь без традиционных аэрокосмических датчиков. Эти фундаментальные исследования в биоробототехнике могут найти применение в аэрокосмической отрасли, например, при полётах в ограниченном пространстве.

Результаты опубликованы 12 мая 2011 года в журнале PLoS One.