Швейцарські та французькі інженери навчили дрон приземлятися у гілках дерев, щоб збирати з його допомогою екологічну ДНК, за якою вчені можуть досліджувати біорізномаїття екосистем. Від небезпеки зіткнень та заплутування у гілках безпілотник захищає каркас та система посадки. А для збору зразків він використовує клейку стрічку. Дрон успішно показав себе у лісі, де відшукав зразки 21 таксона живих організмів, діляться науковці у своїй статті, опублікованій у журналі Science Robotics.
Emanuele Aucone et al. / Science Robotics, 2023
Навіщо біологам дрон?
Захист та відновлення біорізноманіття зокрема полягає у точних оцінках поширення видів та чисельності популяцій в екосистемах, що потребує масштабних зборів даних. І одним зі способів є дослідження екологічної ДНК (еДНК) — генетичного матеріалу, який можна отримати із зразків навколишнього середовища, наприклад, ґрунту і води. Однак збір таких зразків часто ускладнюється важкодоступними середовищами.
І оскільки оснащені трекерами і камерами дрони вже успішно використовуються для моніторингу навколишнього середовища, команда вчених з Швейцарської вищої технічної школи Цюриха спільно з французькими колегами вирішила використати коптер для збору еДНК.
Що приніс дрон?
Збирання еДНК за допомогою безпілотника в лісі вимагає від дрона вміння взаємодіяти з деревами, здійснювати посадку на гілки, та зрештою, успішно вибиратися з хащів, щоб доставляти зібрані зразки вченим. Тож передусім інженери розробили для коптера каркас, який одночасно слугує і платформою для посадки, і захистом від гілок. Дрон скеровують до гілки, а коли він наближається до цілі, його система керування допомагає безпілотнику самостійно приземлитися, оцінюючи контакт з гілкою за допомогою датчика сили. Затим він самостійно відривається від гілки та летить назад до вчених, щоб вони могли забрати зразки для аналізу.
Конструкція дрона. Emanuele Aucone et al. / Science Robotics, 2023
Щойно дрон стикався з гілкою, на клейку стрічку, розміщену на дні його каркасу, приклеювалися зразки. Так, у ході польових експериментів в дендрарії, безпілотник зібрав 14 зразків семи різних видів дерев та ідентифікував еДНК 21 виду тварин, включаючи комах, ссавців та птахів.
Дрони не вперше отримують навичку сідати на гілки. Наприклад, американські інженери розробили для безпілотника пташині ніжки, щоб ними він міг чіплятися за гілки та навіть ловити «здобич».