研究人員開發(fā)出果蠅飛行機(jī)器人,可以懸停在半空或執(zhí)行各種極端動(dòng)作
家蠅或果蠅具有令人難以置信的敏捷性,讓一切無人機(jī)和機(jī)器人都望塵莫及,現(xiàn)在,無人機(jī)也開始迎頭趕上了。一種新的四翼撲翼機(jī)器人不僅成功地模仿了果蠅超靈活的飛行機(jī)制,而且單次充電最大飛行距離長達(dá)一公里。
近日,代爾夫特理工大學(xué)的機(jī)器人研究人員創(chuàng)建了一個(gè)飛行平臺(tái),力求模仿和測試?yán)ハx飛行方式的理論,但不使用像螺旋槳等非仿生推進(jìn)裝置。他們成功打造出了一款模仿果蠅飛行機(jī)制的DelFly Nimble飛行機(jī)器人。
這不僅僅是因?yàn)樗麄兿胍蛟旌芸岬臋C(jī)器人:昆蟲對陣風(fēng)或即將拍下的手這種事,其反應(yīng)之迅速、控制反饋之精確都令人難以置信。這些特點(diǎn)可以為無人機(jī)甚至小型飛機(jī)等自動(dòng)飛行器提供值得借鑒的重要信息。
讓飛行器可以自動(dòng)、平穩(wěn)地規(guī)避閃電,這不是很好嗎?
但麻煩的是,當(dāng)飛行器比昆蟲的體積大得多時(shí),由于質(zhì)量,空氣阻力等差異,這種飛行方式并不總是有效。研究人員在他們的論文中也提到了這一點(diǎn),這篇研究論文登上了本期《科學(xué)》期刊的封面:
對于飛行機(jī)器人設(shè)計(jì)而言,由于嚴(yán)格的重量和尺寸限制所帶來的技術(shù)挑戰(zhàn),大多數(shù)現(xiàn)有設(shè)計(jì)方案都無法與其模仿生物的飛行性能相比。這些飛行機(jī)器人的敏捷性不夠,起飛能力不足,或由于沒有足夠的能量,單次充電飛行時(shí)間超不過一分鐘。
不僅如此,像Robobee這樣的小型機(jī)器人還需要有線電源連接,還有其他小型振翅型的機(jī)器人需要手動(dòng)駕駛。而DelFly Nimble團(tuán)隊(duì)并非盲目模仿某種動(dòng)物的仿生學(xué)特點(diǎn),而是專注于如何在現(xiàn)實(shí)允許的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)類似的飛行特征。
該團(tuán)隊(duì)打造的四翼無尾風(fēng)格的DelFly Nimble飛行機(jī)器人的速度可以達(dá)到7米/秒(25公里/小時(shí)),它可以懸停在半空或執(zhí)行各種極端動(dòng)作,如俯沖和空中打滾。DelFly Nimble使用具有連續(xù)推力的轉(zhuǎn)子,可以支持協(xié)調(diào)的機(jī)翼運(yùn)動(dòng)。